新研究表明,特定肠道微生物会影响应激反应和抑郁行为。
动物实验表明,某些肠道微生物可以缓解由慢性压力引起的抑郁样行为,并参与恢复受损脑神经元的功能。这些发现有望为开发利用肠道微生物群预防和治疗抑郁症的技术提供线索。
韩国基础科学研究所(KBSI)14日宣布,由湖南中心首席研究员郑惠钟领导的研究团队已确定了两种与抑郁样行为相关的肠道微生物种类,并阐明了它们影响脑神经元的机制。该研究成果已于5月28日在线发表在国际期刊《药理学研究》上。
"肠-脑轴"是一个系统,其中肠道微生物群和大脑通过神经系统、免疫系统和激素系统相互影响。最近的研究表明,肠道微生物通过肠-脑轴影响大脑功能和行为,但尚未明确哪些特定微生物参与实际的应激反应和抑郁样行为,以及它们如何调节大脑功能。
通过分析移植了人类粪便微生物群的小鼠,研究团队确定了两种肠道微生物——产丁酸肠道单胞菌(Intestinimonas butyriciproducens)和梅氏副拟杆菌(Parabacteroides merdae),在表现出严重抑郁样行为的动物中,这两种微生物的数量持续减少。
产丁酸肠道单胞菌是一种共生细菌,能产生丁酸,这是一种参与肠道健康和免疫调节的短链脂肪酸。梅氏副拟杆菌是人体肠道中存在的一种共生细菌,已知参与代谢和免疫调节。
在使用动物细胞进行的实验中,这两种菌株减少了神经元内"活性氧"的形成,并缓解了氧化应激。活性氧是在细胞代谢过程中产生的高活性氧分子,当过度积累时会导致细胞损伤。
这些菌株还有助于恢复正常产生细胞能量的线粒体功能,并抑制导致细胞死亡的信号通路。此外,它们还恢复了与神经元生长和存活有关的信号传导系统。
当研究团队将这两种菌株口服给予经慢性应激激素"皮质酮"处理以诱导抑郁样行为的小鼠时,动物表现出此类行为的显著减少。在抑郁症患者中经常观察到功能下降的海马体中,脑源性神经营养因子(BDNF)的表达水平也得到了恢复。BDNF是一种在神经元存活和生长以及维持记忆和学习功能中起关键作用的蛋白质。
研究团队解释说,抑郁行为的严重程度可能不仅受到肠道微生物群多样性减少的影响,还受到特定肠道微生物的存在和功能特性的影响。换句话说,特定的肠道微生物可以通过调节氧化应激和线粒体功能来调节应激反应和抑郁行为。
首席研究员郑惠钟表示:"我们已经证明,特定肠道微生物可以通过肠-脑轴直接调节细胞内神经元信号传导通路,"并补充说:"我们期望这将有助于开发用于预防和治疗抑郁症的下一代基于微生物组的精准医学技术。"
<参考文献>
doi.org/10.1016/j.phrs.2026.108269
博士后研究员韩义正、研究员金多慧和首席研究员郑惠钟。
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