作者:玛丽索尔-马丁内斯,约翰霍普金斯大学医学院
人体肠道细菌图解。资料来源:美国国立卫生研究院国家人类基因组研究所 Darryl Leja
由约翰-霍普金斯大学医学院研究人员领导的研究小组称,他们在对小鼠和人类进行的实验中发现了一种特殊的肠道免疫细胞,这种细胞会影响肠道微生物群,而肠道微生物群反过来又会影响与抑郁症等应激性疾病有关的大脑功能。通过药物或其他疗法,以肠道中这些免疫细胞介导的变化为目标,有可能带来治疗抑郁症的新方法。
研究结果于2023年3月20日发表在《自然-免疫学》(Nature Immunology)杂志上。
"我们的研究结果凸显了肠道γδT细胞(γδ T细胞)在改变心理压力反应方面以前未被发现的作用,以及在免疫细胞表面发现的一种名为dectin-1的蛋白受体作为治疗压力诱发行为的潜在治疗靶点的重要性,"该研究的资深作者、约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学教授、医学博士神谷敦说。
Dectin-1 可与某些抗原或蛋白质结合,向免疫细胞发出以特定方式激活的信号。研究人员说,这种受体可能参与了小鼠结肠中微生物组的改变和免疫炎症反应,这表明它可能通过肠道免疫系统中的γδ T细胞参与了应激反应。
以前的研究表明,肠道免疫炎症反应与抑郁症有关,在此基础上,神谷和他的团队设计了实验,重点了解肠道微生物群--特定环境中的微生物类型,如细菌、真菌和病毒--失衡所产生的压力诱发行为。
为此,研究小组研究了慢性社交失败压力(CSDS)对小鼠肠道微生物群的影响。CSDS是一种标准的啮齿动物试验,用于研究压力诱发的疾病,如抑郁症。在一系列实验中,研究人员模拟了可能诱发压力的环境,这些环境可以模拟人类环境中的类似反应。每次接触后,研究人员都会对小鼠进行评估,并将其分为抗压型(压力不会减少社交互动)和易受压型(压力会增加社交回避)。
然后收集粪便样本并进行基因分析,以确定小鼠肠道微生物群中细菌的多样性。分析结果显示,易受压力影响的小鼠肠道微生物的多样性低于抗压力小鼠。分析特别显示,与抗应激小鼠相比,易受应激小鼠体内的约翰逊乳杆菌(L. johnsonii)--一种益生菌或 "好 "细菌--更少。
"约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学助理教授、本研究的第一作者、医学博士 Xiaolei Zhu 说:"我们发现,压力增加了 γδ T 细胞,这反过来又增加了社交回避。"然而,当给受压小鼠服用约翰逊酵母菌时,社交回避行为减少,γδ T细胞恢复到正常水平,这表明CSDS诱发的社交回避行为可能是细菌水平降低和γδ T细胞变化的结果"。
研究人员在寻找预防抑郁症的潜在天然方法时,发现抑郁症的根源某种程度上在于肠道,因此研究人员探索了dectin-1的变化对CSDS诱导的γδ T细胞升高的影响,以及茯苓甲素的反应。茯苓是一种从野生蘑菇中提取的化合物,在东方医学中被用作天然抗炎剂和治疗抑郁症的药物。
在这项实验中,给小鼠喂食了一定剂量的茯苓,之前的研究表明茯苓会影响小鼠的免疫功能。流式细胞术分析(一种用于测量细胞群物理和化学特征的技术)的数据证明,dectin-1能与茯苓蛋白结合,抑制CSDS诱导的γδ17 T细胞活性,缓解社交回避行为。
为了深入了解肠道微生物群的改变如何影响人类大脑,研究人员调查了重度抑郁症(MDD)患者与无MDD患者的肠道生物构成。从2017年6月到2020年9月,研究人员在日本东京的昭和大学唐寿山医院、庆应义塾大学医院和驹野医院招募了66名20岁或20岁以上的参与者。其中 32 人患有 MDD(17 名女性和 15 名男性)。其他 34 名未患有多发性抑郁症的参与者(18 名女性和 16 名男性)组成对照组。
研究人员采集了所有参与者的粪便样本,并对他们进行了全面评估,包括精神病史以及抑郁和焦虑的标准筛查评估。其中
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