Tryptophan-metabolizing gut microbes regulate adult neurogenesis via the aryl hydrocarbon receptor
Notice bibliographique
Résumé
While modulatory effects of gut microbes on neurological phenotypes have been reported, the mechanisms remain largely unknown. Here, we demonstrate that indole, a tryptophan metabolite produced by tryptophanase-expressing gut microbes, elicits neurogenic effects in the adult mouse hippocampus. Neurogenesis is reduced in germ-free (GF) mice and in GF mice monocolonized with a single-gene tnaA knockout (KO) mutant Escherichia coli unable to produce indole. External administration of systemic indole increases adult neurogenesis in the dentate gyrus in these mouse models and in specific pathogen-free (SPF) control mice. Indole-treated mice display elevated synaptic markers postsynaptic density protein 95 and synaptophysin, suggesting synaptic maturation effects in vivo. By contrast, neurogenesis is not induced by indole in aryl hydrocarbon receptor KO (AhR-/-) mice or in ex vivo neurospheres derived from them. Neural progenitor cells exposed to indole exit the cell cycle, terminally differentiate, and mature into neurons that display longer and more branched neurites. These effects are not observed with kynurenine, another AhR ligand. The indole-AhR-mediated signaling pathway elevated the expression of β-catenin, Neurog2, and VEGF-α genes, thus identifying a molecular pathway connecting gut microbiota composition and their metabolic function to neurogenesis in the adult hippocampus. Our data have implications for the understanding of mechanisms of brain aging and for potential next-generation therapeutic opportunities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».