Микробиом может передавать поведенческие черты у мышей независимо от генов

Признаки хозяина, на которые влияет микробиом. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65368-w

Кишечные микробы — это важные партнеры, которые помогают переваривать пищу, вырабатывать витамины и тренировать иммунную систему. Они также могут передавать поведенческие черты потомству своего хозяина, по крайней мере, у мышей. Ученые из Института биологии Макса Планка в Тюбингене обнаружили, что микробиом мыши может изменить поведение животного всего за четыре поколения, независимо от его генов. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Животные и их микробы совместно эволюционировали миллионы лет. Хотя уже было известно, что бактерии, вирусы и грибки, живущие в кишечнике, могут вызывать наследуемые изменения у некоторых простых существ, например, насекомых, ученые не знали, могут ли они быть единственным механизмом передачи определенного признака (например, поведенческой тенденции) у более сложных животных, таких как млекопитающие.

Эксперимент

Исследовательская группа разработала эксперимент, в котором строго контролировала гены хозяина. Сначала они взяли микробиоту кишечника от мышей дикого происхождения и передали ее генетически идентичным стерильным мышам в лаборатории.

Затем они создали селекционную линию, многократно выбирая двух мышей, которые меньше всего перемещались, и передавая их микробы новой группе генетически идентичных стерильных мышей для следующего поколения. Ученые сосредоточились на локомоторной активности (движении), поскольку предыдущие тесты подтвердили, что это поведение сильно зависит от микробиома. Исследователи также провели контрольную линию, где два донора выбирались случайным образом.

Эта последовательная передача кишечных микробов продолжалась в течение четырех поколений. Используя стерильных мышей, исследователи могли быть уверены, что любые наблюдаемые изменения в поведении были вызваны отбором и передачей микробного сообщества.

Микробы передают признаки

Отбор на низкую активность успешно привел к замедлению движения в течение четырех поколений. Исследователи проанализировали состав микробного сообщества и обнаружили, что это снижение активности связано с повышенным уровнем бактерии Lactobacillus, которая производит вещество индолмолочная кислота (ILA). Они также показали, что связь является причинно-следственной. Когда они независимо давали Lactobacillus или ILA другим мышам, этого было достаточно, чтобы подавить их двигательную активность.

«Наша работа подчеркивает роль наследования признаков, опосредованного микробиомом, в формировании экологии и эволюции хозяина», — написали исследователи в статье.

«Новизна нашего исследования заключается в экспериментальном доказательстве того, что отбор по признаку хозяина может со временем приводить к изменениям этого же признака исключительно через передачу микробиома, без какой-либо генетической эволюции у хозяина».

Больше информации: Taichi A. Suzuki et al, Selection and transmission of the gut microbiome alone can shift mammalian behavior, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65368-w