肠道真菌被发现干扰大脑酒精奖赏通路
2025年10月16日
摘要:最新研究揭示,肠道常见真菌白色念珠菌(Candida albicans)的过度增殖可能改变大脑多巴胺奖赏回路并影响酒精摄入行为。研究人员发现,当真菌种群增加时,会触发炎症分子前列腺素E2(PGE2)的产生,该分子可进入大脑并改变背侧纹状体中的多巴胺信号传导。出乎意料的是,真菌水平高的小鼠开始回避酒精;但当PGE2活性被阻断后,它们恢复饮酒行为。该发现突显了真菌在肠脑轴中的意外作用,为治疗酒精使用障碍开辟了新途径。
关键事实:
- 真菌-大脑关联:白色念珠菌过度增殖升高了影响酒精奖赏相关多巴胺通路的PGE2水平。
- 可逆效应:阻断PGE2受体恢复了小鼠的酒精偏好,证实了直接的肠-脑作用机制。
- 治疗潜力:理解真菌对多巴胺信号传导的影响可能催生酒精使用障碍的新治疗策略。
来源:塔夫茨大学
塔夫茨大学医学院与塔夫茨大学生物医学研究生院的研究人员发现,酒精使用障碍相关真菌与大脑多巴胺奖赏通路之间存在意外关联。
该研究于10月16日发表在《mBio》期刊,通过小鼠实验证明:自然存在于人类肠道的白色念珠菌过度增殖时,会提高炎症分子前列腺素E2(PGE2)的水平。PGE2可穿越血脑屏障,影响对酒精的渴求。PGE2是一种多功能分子,参与介导炎症反应、减少胃酸或引发发热。当白色念珠菌在肠道内爆发增殖(与抗生素使用、不良饮食或酒精摄入相关)时,既产生PGE2又刺激其生成。
研究表明,随着这些分子循环扩散,它们进入前脑并改变背侧纹状体(负责奖赏处理和习惯形成的大脑区域)的多巴胺信号传导。
研究人员原本假设定植白色念珠菌的小鼠会因更享受酒精味道而增加饮用量,但结果恰恰相反。随着真菌种群增加及PGE2水平上升,小鼠开始回避酒精饮料;当研究人员阻断PGE2受体分子后,该行为被逆转,小鼠重新开始饮酒。
首席作者安德鲁·戴(Andrew Day)表示:“本研究展现了科学运作的方式——我们最初的想法完全错误。这可能源于小鼠与人类对白色念珠菌的反应差异、菌株不同,或仅是完整故事的微小片段。”戴在生物医学研究生院攻读分子微生物学博士期间完成了该研究。
研究人员还发现,白色念珠菌过度增殖的小鼠对酒精的运动协调影响更为敏感,而阻断PGE2活性同样可逆转此效应。
资深作者、医学院分子生物学与微生物学教授卡罗尔·库马莫托(Carol Kumamoto)指出:“我们的身体机制使行为受肠道微生物群调控,本研究强调真菌是肠脑轴的重要组成部分。我们认为,酒精使用障碍患者的真菌定植水平可能通过影响饮酒兴趣来调控酒精摄入——至于是否改变饮酒的奖赏感受,这更多是一种推断。”
全球超5%的成年人受酒精使用障碍困扰,其特征是无法控制或停止饮酒,尽管存在负面后果。传统治疗(包括行为疗法、支持小组、药物和戒断维持)效果有限,部分成年人复发率较高,亟需替代方案。
未来对真菌和PGE2在酒精使用障碍中作用的研究,可能揭示疾病进展的新因素。近期临床试验已探索粪便微生物移植对该障碍的疗效,初步研究表明其对酒精偏好和摄入量有显著改善作用。
其他作者包括医学院教授杰米·马奎尔(Jamie Maguire)、塔夫茨大学医学院研究技术员艾玛·海耶斯(Emma Hayes)、生物医学研究生院博士生凯特琳娜·布兰迪诺(Katrina Blandino)、该院毕业生艾莉莎·迪莱奥(Alyssa DiLeo),以及前塔夫茨大学医学院研究员赫伊拉·佩雷斯-洛萨达(Jeyra Perez-Lozada)。
关键问题解答:
问:白色念珠菌与酒精使用有何关联?
答:该肠道真菌过度增殖会升高炎症分子PGE2水平,此分子可进入大脑并改变与酒精奖赏相关的多巴胺信号传导。
问:研究人员在小鼠酒精摄入行为中发现什么?
答:出人意料的是,高白色念珠菌水平的小鼠饮酒量减少;当科学家阻断PGE2信号后,小鼠恢复饮酒行为。
问:这对酒精使用障碍患者有何意义?
答:发现表明肠道真菌失衡可能影响酒精的奖赏感受,为治疗提供了新的生物靶点。
关于本酒精使用障碍与神经科学研究新闻
摘要:
白色念珠菌是人类胃肠道微生物组的常见共生酵母。研究表明,酒精使用障碍(AUD)患者的胃肠道中该菌会过度增殖,并可能促进和加重酒精性肝病。然而,白色念珠菌爆发对AUD患者宿主的影响(如乙醇偏好)尚未被研究。本工作报道了定植白色念珠菌的小鼠乙醇消耗量和偏好降低的现象。
定植白色念珠菌的小鼠血清PGE2水平升高,而注射PGE2受体拮抗剂可逆转乙醇偏好降低现象。此外,向小鼠注射PGE2衍生物会降低其乙醇偏好。结果表明,PGE2作用于其受体前列腺素E受体1(EP1)和前列腺素E受体2(EP2),驱动了定植白色念珠菌小鼠的乙醇偏好降低。
研究还显示,定植白色念珠菌小鼠的背侧纹状体多巴胺受体转录发生改变,且乙醇条件性味觉厌恶习得更快,提示强化或厌恶学习出现异常。最后,此类小鼠对乙醇诱导的运动协调损伤更为敏感,表明乙醇行为效应发生显著改变。
本研究鉴定出一种改变乙醇偏好的真菌微生物组成员,并证实PGE2信号在这些表型中的作用。
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