肠道细菌可能导致抑郁,而非大脑
Bacteria living in your gut may cause depression, not your brain, says a new study
科学家们通过一种小污染物——改良的脂质分子,发现了肠道细菌和抑郁症之间的新联系。这一发现表明,肠道中的环境化学物质可能引发与心理健康相关的免疫反应。
他们着手研究一种肠道细菌如何在重度抑郁症中起积极作用。哈佛大学和布罗德研究所的研究人员专注于摩根氏菌(Morganella morganii),这种细菌之前已被关联到抑郁症、2型糖尿病和炎症性肠病。他们的目标是确定一种将这种细菌与炎症和心理健康联系起来的具体分子。
利用生物测定法,他们发现了由摩根氏菌产生的异常磷脂。这些脂质模仿心磷脂,但包含一种环境污染物二乙醇胺(DEA),而不是通常的甘油。
污染物触发炎症
当摩根氏菌将其脂肪(脂质)中的化学物质DEA添加进去时,它会改变分子结构,从而触发身体的免疫系统。测试显示,这种新分子激活了免疫细胞中的TLR1和TLR2传感器。
一旦这些传感器被激活,免疫细胞就会释放一种名为白细胞介素-6(IL-6)的物质。IL-6会导致炎症,并且在遗传学研究中已与抑郁症相关联,表明它在心理健康中起作用。
“有一种说法将肠道微生物群与抑郁症联系起来,而这项研究进一步揭示了这种联系背后的分子机制,”资深作者乔恩·克拉迪(Jon Clardy)说,他是哈佛医学院布莱瓦特尼克研究所生物化学和分子药理学教授。
免疫系统和细菌脂质
研究人员发现,来自摩根氏菌的特殊脂质——称为MmDEACLs——可以通过附着到两个受体TLR1和TLR2来启动免疫系统,这两个受体以识别细菌分子而闻名。
这引发了白细胞介素-6(IL-6)的释放,这是一种与长期炎症和免疫相关疾病有关的信号蛋白。但有趣的是,只有含有DEA的脂质版本才会引起强烈的IL-6反应。
事实证明,脂肪酸链形状的微小变化——比如有一个双键而不是一个环——对免疫系统的反应强度产生了巨大影响。这表明我们的免疫系统可以识别细菌化学物质中的非常细微的分子细节。
为什么这很重要
这一发现提供了强有力的分子证据,表明被环境污染物改变的肠道细菌可以影响与抑郁症相关的免疫途径。这表明,在某些情况下,抑郁症可能具有自身免疫或炎症成分。
这也提出了DEA修饰脂质可能作为生物标志物的可能性,帮助识别那些因这种机制导致抑郁症的个体。
“我们知道微污染物可以被纳入体内的脂肪分子中,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。”
慢性肠道炎症和抑郁症
长期暴露于IL-6等炎症信号已被反复与抑郁症的发展联系在一起。患有重度抑郁症的人体内IL-6水平通常较高,这会干扰正常的大脑信号传导,特别是在与情绪相关的区域如海马体和前额叶皮层。
这支持了慢性炎症,由肠道细菌处理的环境污染物引发,可能成为某些个体抑郁症的生物学触发因素的观点。与其说是纯粹的心理问题,这些病例可能对针对免疫系统的治疗方法反应更好。
这项工作延续了早期的研究,其中个别肠道细菌及其分子与炎症、免疫调节和疾病结果相关。它还通过添加一个污染物介导的化学转折,加强了肠道-免疫-大脑的概念。
环境与心理健康
本研究中二乙醇胺(DEA)的作用突显了环境微污染物对人类生物学的广泛影响。DEA广泛用于工业过程和个人护理产品中,其在环境中的存在意味着大多数发达国家的人几乎不可避免地会接触到它。
当像摩根氏菌这样的常见细菌将DEA转化为免疫刺激分子时,它在污染、微生物组和免疫系统之间创建了一个新的交互层。这种联系引发了公众健康担忧,即化学暴露可能会以以前未考虑的方式塑造疾病风险。
在肠道治疗抑郁症
研究人员指出,虽然机制已经明确,但仍需进一步研究以确定这种情况在抑郁症患者中发生的频率以及阻断该途径是否能缓解症状。
他们计划探索其他肠道微生物是否使用类似的化学替代物,以及有多少抑郁症病例涉及这种污染物-炎症途径。
“现在我们知道了要寻找什么,我认为我们可以开始调查其他细菌,看看它们是否做类似的化学反应,并开始找到其他代谢物如何影响我们的例子,”克拉迪说。
通过揭示一种肠道细菌如何将常见的污染物转化为促炎剂,这项研究为理解精神健康障碍的复杂组成提供了新的见解,并暗示了检测和治疗它们的新方法。
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