肠道细菌很小，但不仅会在宿主动物的消化健康中发挥重要作用，而且还会影响它们的整体健康。根据《自然》杂志的一项新研究，蠕虫中的特定肠道细菌可能会改变动物的行为，指导其进食决策。该研究部分由美国国立卫生研究院资助。

美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的项目主任罗伯特·里德尔(Robert Riddle)博士说：“我们一直在寻找超出胃的肠道细菌的令人惊讶的作用。”“在这里，肠道细菌正在影响动物对环境的感知，并导致其向同一细菌的外部来源迁移。肠道细菌实际上使它们的物种对动物更鲜美。”

马萨诸塞州沃尔瑟姆市布兰代斯大学的研究人员是由该论文的博士后研究员兼第一作者迈克尔·奥唐纳尔博士和生物学教授，该研究的资深作者皮亚里·森古普塔博士领导的。有兴趣了解肠道细菌是否有可能控制宿主动物的行为。该小组研究了肠道细菌对蠕虫(线虫)如何嗅出并选择下一餐的影响。

细菌是蠕虫的主要食物。在这项研究中，研究人员测量了喂食不同细菌菌株的蠕虫如何与辛醇反应，辛醇是某些细菌分泌的一种大酒精分子，通常在高浓度存在时，蠕虫通常会避免。

O'Donnell博士和他的同事们发现，与在其他细菌上繁殖的动物相比，在Providencia alcalifaciens(JUb39)上繁殖的蠕虫避免辛醇的可能性较小。奇怪的是，他们发现活的JUb39细菌存在于向辛醇迁移的蠕虫的肠道中，这表明其行为可能部分取决于这些细菌产生的物质。

接下来，研究人员想知道细菌是如何控制蠕虫的。

O'Donnell博士说：“从微生物到行为，我们一直可以将各个点连接起来，并确定该过程可能涉及的整个途径。”

脑化学酪胺可能在此反应中起重要作用。在蠕虫中，酪胺被转化为化学章鱼胺，后者以控制回避行为的感觉神经元上的受体为目标。这项研究的结果表明，细菌产生的酪胺可增加章鱼胺的水平，从而通过抑制对这些神经元驱动的辛醇的回避，使蠕虫对辛醇的耐受性更高。

使用其他行为测试，研究人员发现，将蠕虫在JUb39上生长时，对它们进行遗传工程改造以使其不产生酪胺不会影响对辛醇回避的抑制。这表明由细菌产生的酪胺可能能够补偿那些动物体内缺少的内源性酪胺。

其他实验表明，在JUb39上生长的蠕虫比其他细菌性食物来源更喜欢吃这种类型的细菌。还发现由细菌产生的酪胺对于该决定是必需的。

Sengupta博士说：“通过这种方式，细菌可以控制宿主动物的感官决策过程，从而影响它们对气味的反应，并可能影响食物的选择。”

未来的研究将确定由细菌产生的可能与改变其他蠕虫行为有关的其他大脑化学物质。此外，尚不清楚肠道内存在的细菌菌株的特定组合是否会导致对环境线索的不同反应。尽管蠕虫和哺乳动物具有许多相同的基因和生化过程，但尚不清楚高阶动物中是否存在相似的途径和结果。