摘要:科学家们正在探索肠道细菌如何影响心理健康,最近的一项研究表明,摩根氏菌可能是重度抑郁症的关键因素。(盘子里的摩根氏菌。)图片来源:Ajay Kumar Chaurasiya/CC BY-SA 4.0
科学家们正在探索肠道细菌如何影响心理健康,最近的一项研究表明,摩根氏菌可能是重度抑郁症的关键因素。(盘子里的摩根氏菌。)图片来源:Ajay Kumar Chaurasiya/CC BY-SA 4.0
哈佛大学的研究人员发现,摩根氏菌可能通过产生炎症分子导致抑郁症。
研究人员发现越来越多的证据表明肠道微生物群对整体健康(包括心理健康)起着至关重要的作用。然而,确定哪些细菌会导致疾病并了解其确切机制仍处于早期阶段。
一种令人感兴趣的细菌是摩根氏菌,多项研究已将其与重度抑郁症联系起来。到目前为止,尚不清楚这种细菌是否会导致抑郁症,抑郁症是否会改变微生物群,或者是否涉及其他因素。
哈佛医学院的一个研究小组现已确定了一种生物机制,这加强了摩根氏菌在大脑健康中的作用。他们的研究结果为这种细菌如何影响心理健康提供了一个合理的解释。
这项研究于 1 月 16 日发表在《美国化学学会杂志》上,指出一种引发炎症的分子可以作为诊断或治疗某些抑郁症的潜在生物标记。更广泛地说,这项研究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。
“有传闻称肠道微生物群与抑郁症有关,而这项研究更进一步,真正了解了这种联系背后的分子机制。”该研究的资深作者、哈佛医学院布拉瓦尼克研究所生物化学和分子药理学博士、克里斯托弗·T·沃尔什 (Christopher T. Walsh) 教授乔恩·克拉迪 (Jon Clardy) 说。
研究表明,一种被称为二乙醇胺(DEA)的环境污染物有时会取代摩根氏体在肠道中产生的分子中的糖醇。
研究小组发现,这种异常分子会激活正常分子不会激活的免疫反应,刺激释放称为细胞因子的炎症蛋白,特别是白细胞介素 6 (IL-6)。
作者提出,这讲述了一个从一开始的摩根氏体到最后的抑郁症的连贯故事,因为慢性炎症会导致许多疾病的发展,并且与抑郁症有关。
先前的研究将 IL-6 与重度抑郁症联系起来,并将M. morganii与 2 型糖尿病和炎症性肠病 (IBD) 等炎症情况联系起来,进一步证实了这种联系。
未来的研究将需要确认M. morganii的这种缺陷产品是否是导致重度抑郁症的明确原因,并评估它可能在多大比例的病例中造成影响。
DEA 用于工业、农业和消费产品。
“我们知道微污染物可以融入体内的脂肪分子,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,”克拉迪说:“DEA 代谢成免疫信号是完全出乎意料的。”
研究团队建议,可以将 DEA 添加到用于检测某些重度抑郁症病例的生物标志物列表中。
克拉迪说,这项研究还强化了这样的论点:重度抑郁症或部分病例可以被视为自身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。
作者表示,更广泛地说,揭示细菌产品如何通过结合污染物来改变人体免疫功能,为探究其他肠道细菌对免疫和其他人体生物系统的影响打开了大门。
克拉迪说:“既然我们知道了我们在寻找什么,我认为我们可以开始研究其他细菌,看看它们是否具有类似的化学反应,并开始寻找代谢物如何影响我们的其他例子。”
这一进展得益于 Clardy 实验室对细菌产生的小型、医学相关的分子化学的研究,以及麻省总医院 HMS Kurt J. Isselbacher 医学教授 Ramnik Xavier 实验室的合作,该实验室擅长揭示微生物群如何在分子水平上影响健康和疾病。
近年来,该团队的合作在阐明肠道细菌、免疫系统和健康结果之间相互作用的机制方面取得了突破。这些包括:
实现了将单个细菌(A. muciniphila)、它产生的分子、它运作的途径和生物学结果(防止炎症并提高对癌症免疫疗法的敏感性)连接起来的罕见壮举。表明肠道细菌R. gnavus产生免疫刺激糖分子链,这可以解释其与克罗恩病和 IBD 的关联。发现“链球菌性咽喉炎”细菌化脓性链球菌表面看似无害的脂肪分子实际上可以激活免疫系统释放炎性细胞因子——解释了为什么这种细菌有时会导致严重的免疫并发症,它如何导致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,研究小组进一步证明其他心磷脂也能触发细胞因子释放。在这项新研究中,研究人员惊讶地发现,当 DEA 被替换到M. morganii制造的分子中时,该分子开始像心磷脂一样发挥作用。
Sunghee Bang 和 Yern-Hyerk Shin 是共同第一作者。其他作者包括 Sung-Moo Park、Lei Deng、R. Thomas Williamson 和 Daniel B. Graham。
共同作者 Xavier 是麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的核心研究所成员,他还担任该研究所卡拉曼细胞观察站和免疫学项目主任,并共同指导传染病和微生物组项目。
这项研究由美国国立卫生研究院(拨款 R01AI172147) 和 Leona M. 和 Harry B. Helmsley 慈善信托基金 (2023A004123) 资助。作者还感谢 HMS 分析化学核心、HMS 生物分子 NMR 设施 (以前称为 East Quad NMR 设施;NIH OD028526) 和化学与细胞生物学研究所 (ICCB)-Longwood 筛选设施。
参考文献:Sunghee Bang、Yern-Hyerk Shin、Sung-Moo Park、Lei Deng、R. Thomas Williamson、Daniel B. Graham、Ramnik J. Xavier 和 Jon Clardy 于 2025 年 1 月 16 日在《美国化学会志》上发表的“摩根氏菌中不寻常的磷脂与抑郁症有关”。DOI:10.1021/jacs.4c15158
来源:康嘉年華