近年来，越来越多的证据表明肠道微生物组可以影响人类健康，包括心理健康。然而，哪些细菌种类会影响疾病的发展及其具体机制尚不清楚。例如，一些研究发现，一种名为摩根氏菌（Morganella morganii）的肠道细菌与重度抑郁症之间存在显著关联。但直到现在，人们还不清楚这种细菌是否会导致该疾病的发生，或者抑郁症是否会改变微生物组，亦或是其他因素在起作用。
哈佛医学院的研究人员最近确定了一种生物学机制，加强了摩根氏菌影响脑健康的证据，并提供了一个合理的解释。这项研究成果于1月16日发表在《美国化学会志》上，揭示了一种炎症刺激分子的作用，并提供了一个可用于诊断或治疗某些抑郁症病例的新靶点。此外，该研究还为探索其他肠道微生物如何影响人类健康和行为提供了路线图。
研究表明，环境污染物二乙醇胺（diethanolamine，简称DEA）有时会替代摩根氏菌在肠道中制造的一种分子中的糖醇部分。这种异常分子随后会激活免疫反应，而正常分子则不会。研究团队发现，这会刺激释放一种名为白细胞介素-6（interleukin-6，简称IL-6）的炎性蛋白。
从摩根氏菌到抑郁症，这一连贯的故事表明慢性炎症可能在许多疾病的发展中起到重要作用，并与抑郁症有关。之前的研究已经将IL-6与重度抑郁症联系起来，并将摩根氏菌与2型糖尿病和炎症性肠病（IBD）等炎症性疾病联系在一起。未来的研究将进一步确认摩根氏菌产生的这种异常产物是否是导致重度抑郁症的确切原因，并评估其在多少病例中起作用。
DEA用于工业、农业和消费品中。研究人员表示：“我们知道微量污染物可以融入体内的脂肪分子中，但我们不知道这是如何发生的，也不知道接下来会发生什么。” 研究人员还指出，DEA代谢为免疫信号是一个完全意外的发现。研究团队建议，DEA可以加入到用于检测某些重度抑郁症病例的生物标志物清单中。
这项研究还支持了将重度抑郁症或其部分病例视为自体炎症或自身免疫疾病的观点，并可以通过免疫调节药物成功治疗。更广泛地说，揭示细菌产物如何通过结合污染物改变人体免疫功能，为探究其他肠道细菌在免疫和其他人类生物系统中的作用打开了大门。
“现在我们知道了寻找的方向，我认为我们可以开始调查其他细菌是否也进行类似的化学反应，并找到其他代谢产物如何影响我们的例子。”Clardy教授说道。
这项进展得益于Clardy实验室（专注于小分子化学）与Ramnik Xavier实验室（擅长研究微生物组如何在分子水平上影响健康和疾病）的合作。近年来，两个实验室的合作突破了肠道细菌、免疫系统和健康结果之间相互作用机制的解析边界。这些成果包括：
- 成功连接单一细菌（如阿克曼菌（A. muciniphila））、它制造的分子、作用途径及其生物效应（保护免受炎症并提高对癌症免疫疗法的敏感性）。
- 发现肠道细菌（如R. gnavus）产生的一种免疫刺激糖分子链，这可能是其与克罗恩病和IBD相关的原因。
- 发现看似无害的链球菌（S. pyogenes）表面的脂肪分子实际上可以激活免疫系统释放炎性细胞因子——这解释了为什么该细菌有时会导致严重的免疫并发症，以及它如何可能促成如狼疮等自身免疫疾病，并改善癌症免疫疗法。
这种脂肪分子属于心磷脂家族，研究团队进一步证明其他心磷脂也可以触发细胞因子释放。在新研究中，研究人员惊讶地发现，当DEA替代摩根氏菌制造的分子时，该分子开始像心磷脂一样发挥作用。
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