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癲癇是最常見的神經系統疾病之一，其中約三分之一發展為藥物難治性癲癇。

近日，中國科學院深圳先進技術研究院等，從兒童癲癇臨床菌群特征出發，揭示了一個由特定益生菌激活的全新膽堿能腸—腦神經環路，闡明了益生菌如何經迷走神經遠程調控大腦興奮性的機制。該研究在臨床研究中得到療效驗證，為難治性癲癇提供了一種安全、精準、可轉化的干預新策略。

團隊發現癲癇患兒腸道中脆弱擬桿菌的豐度顯著降低，并在PTZ和KA等多種小鼠癲癇模型中，證實了口服補充脆弱擬桿菌可有效抑制癲癇發作，從而為特異菌株的抗癲癇潛力提供了直接證據。團隊通過系統性的細胞分子水平解析、神經環路追蹤與功能干預實驗，發現脆弱擬桿菌能夠選擇性激活結腸上皮中的ChAT陽性細胞群，誘導其釋放乙酰膽堿。進一步的神經解剖與生理學研究揭示，這一乙酰膽堿信號沿迷走神經上行，調節腦干孤束核神經元和海馬回路的興奮性，從而產生抗癲癇效應。團隊創新性地在結構與功能上完整描繪了膽堿能環路，為腸道如何在分鐘級到長期時間尺度上調控大腦電活動提供了生物學基礎。

團隊還揭示了脆弱擬桿菌與乳酸桿菌之間的生態協同關系，強調了菌株之間的協同生態位對干預有效性的關鍵作用，為未來精準益生菌組合設計提供了科學依據。

該研究實現了從臨床觀察到機制解析再回到臨床驗證的科學閉環：從臨床癲癇患兒中發現脆弱擬桿菌減少，解析了特異菌株作用于迷走神經膽堿能環路的機制；在動物模型中揭示的菌群協同特征，隨后在真實臨床干預中得到印證。

相關研究成果發表在《神經元》（Neuron）上。研究工作得到國家自然科學基金、廣東省科技計劃及湖北省科技計劃等的支持。

研究示意圖