摩根氏菌（Morganella morganii）细菌在培养皿上的图像。图片来源：Ajay Kumar Chaurasiya/CC BY-SA 4.0
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作用机制才刚刚开始被解开。例如，一些研究表明，一种特定的肠道细菌——摩根氏菌（Morganella morganii），与重度抑郁症之间存在显著联系。但直到现在，尚不清楚这种细菌是否以某种方式推动了该疾病的发展，还是该疾病改变了微生物组，亦或是有其他因素在起作用。
哈佛医学院的研究人员现已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。这些发现于1月16日发表在《美国化学学会期刊》上，涉及一种刺激炎症的分子，为某些病例的诊断或治疗提供了新目标。它们还为研究其他肠道微生物如何影响人类健康和行为提供了路线图。
“有关肠道微生物组与抑郁症之间的联系的故事已经流传开来，而这项研究进一步推进了我们对这一联系背后的分子机制的理解。”高级作者、哈佛医学院布拉瓦尼克研究所生物化学和分子药理学Christopher T. Walsh教授乔恩·克拉迪（Jon Clardy）说。
炎症发现
研究表明，一种名为二乙醇胺（diethanolamine，简称DEA）的环境污染物有时会取代摩根氏菌在肠道中制造的一种分子中的糖醇。这种异常分子随后会激活一个正常的分子不会引发的免疫反应，刺激释放称为细胞因子（尤其是白细胞介素-6，IL-6）的炎症蛋白。
由于慢性炎症会促进许多疾病的发展，并且与抑郁症相关联，因此从摩根氏菌到抑郁症的整个过程形成了一条连贯的因果链。此前的研究也已经将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）等炎症性疾病联系起来。
未来的研究将需要确认摩根氏菌产生的这种异常产物是否是重度抑郁症的确切原因，并评估它在多少病例中起作用。
抑郁症的新突破口
DEA用于工业、农业和消费品中。
“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或接下来会发生什么。”克拉迪说，“DEA代谢成免疫信号是一个完全意外的发现。”
研究人员建议，可以将DEA添加到检测某些重度抑郁症病例的生物标志物清单中。这项研究还加强了认为重度抑郁症或其中一部分病例可能是自体炎症或自身免疫性疾病，并可以通过免疫调节药物成功治疗的观点。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体生物系统中的作用打开了大门。
“现在我们知道我们在寻找什么，我认为我们可以开始调查其他细菌是否进行类似的化学反应，并开始找到其他代谢产物如何影响我们的例子。”克拉迪说。
实验室合作连接点
这一进展得益于克拉迪实验室（Clardy Lab）对小型、医学相关的细菌制造分子的化学研究与拉姆尼克·泽维尔（Ramnik Xavier）实验室在马萨诸塞州总医院（Massachusetts General Hospital）的专业知识相结合，后者擅长揭示微生物组如何在分子水平上影响健康和疾病。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。这包括：
- 将单一细菌（A. muciniphila）、它制造的分子、它运作的途径和生物结果（保护免受炎症并提高对癌症免疫疗法的敏感性）联系起来，这是一个罕见的成就。
- 显示肠道细菌R. gnavus产生一种免疫刺激的糖分子链，这可能解释了它与克罗恩病和IBD的关联。
- 发现看似无害的“链球菌咽喉炎”细菌（S. pyogenes）表面的脂肪分子实际上可以激活免疫系统释放炎症细胞因子——解释了为什么这种细菌有时会导致严重的免疫并发症，它如何可能促成狼疮等自身免疫性疾病，以及如何改善癌症免疫疗法。
这种脂肪分子属于心磷脂家族，研究人员进一步表明，其他心磷脂也可以触发细胞因子释放。在这项新研究中，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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