据世界卫生组织所公布的数据,截至2019年,全球范围内有近10亿人罹患精神障碍,其中包括世界青少年人口的14%。抑郁症患者数量超过2.4亿,而在新冠肺炎大流行的第一年,该数字出现了超过25%的增幅。肠脑互动机制揭示了情绪障碍与大脑认知中心以及胃肠道外周控制和功能之间的内在联系。肠道与大脑之间的复杂交互通过神经元、激素以及免疫反射等机制实现。最新研究指出,抑郁症与肠道微生物群的失衡存在关联。
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XYS以肠道微生物依赖的方式减轻CUMS诱导的抑郁/焦虑等行为和认知障碍
研究采用CUMS模型,对XYS的抗抑郁效果进行了评估(图2A)。与CUMS组相比,XYS干预后小鼠表现出抑郁样行为症状明显减轻(图2B-F)。此外,XYS治疗还显著改善了CUMS诱导的抑郁样行为小鼠的焦虑样行为和认知障碍。在接受XYS干预的小鼠中,EPM中开放臂进入的频率增加(图2G),在NORT(图2H)和y迷宫测试(图2I)中对新区域的探索也显著增加。同时,OFT、EPM和NORT中小鼠的运动轨迹图(图2J),也更直观地展示XYS对小鼠行为的影响。综上所述,XYS具有显著的抗抑郁作用,为进一步研发抗抑郁药物提供了有力依据。
图2 XYS作为潜在的抗抑郁药,可减轻CUMS诱导的抑郁/焦虑样行为和认知障碍
XYS抑制CUMS诱导的结肠炎症反应,改善屏障功能
图3 XYS抑制CUMS诱导的结肠炎症反应,改善屏障功能
补体C3/CR3激活和补体参与小胶质细胞介导的异常突触剪枝是抑郁症的重要病理表现
图4 补体C3/CR3激活和补体参与的小胶质细胞介导的异常突触修剪是抑郁症的重要病理表现
肠道微生物群失调的移植会诱导了抑郁样行为的发展
研究通过移植CUMS诱导小鼠的粪便微生物群,探究CUMS介导的微生物群对特异性病原体自由(SPF)和无特定病原体(GF)小鼠的影响(图5A)。相较于对照组小鼠,CUMS诱导小鼠粪便微生物群的SPF小鼠展现出体重下降、蔗糖偏好降低、开放场地测试(OFT)总移动距离减少以及新物体识别测试(NORT)和Y迷宫中的新奇探索欲望减弱等行为变化;这些变化与CUMS刺激8周后的小鼠表现相似(图5B-H)。同时,接受CUMS小鼠粪便微生物群的GF小鼠在OFT中的总移动距离明显减少,在尾部悬挂测试(TST)中的静止时间增加(图5I-K),并且在NORT和Y迷宫中表现出认知功能障碍(图5L-N)。
研究结果表明,在排除压力因素的情况下,接受来自具有抑郁样行为和认知障碍的CUMS宿主的粪便微生物群移植(FMT)可能导致行为异常。与未接受CUMS处理的CUMS诱导小鼠相比,接受来自接受XYS治疗小鼠的粪便微生物群的CUMS小鼠体重增加,蔗糖偏好显著改善(图5B-E)。然而,在接受来自XYS处理小鼠的粪便微生物群的小鼠中,并未观察到焦虑样行为和认知障碍的改善(图5F,G)。由此可见,肠道微生物群生态失衡可能诱导抑郁样行为的发展,而使用抗抑郁药治疗的FMT对抑郁样行为具有抑制作用。
图5 调节失调的肠道微生物群的移植直接诱导了抑郁样行为的发展
总之,研究证实肠道微生物群的恢复可调节C3/CR3介导的突触修剪,并表现抗抑郁活性,为肠道微生物介导的抑郁症缓解提供了新的见解,有助于抑郁症和其他精神障碍的治疗。
Hao W, Ma Q, Wang L, Yuan N, Gan H, He L, Li X, Huang J, Chen J. Gut dysbiosis induces the development of depression-like behavior through abnormal synapse pruning in microglia-mediated by complement C3. Microbiome. 2024 Feb 20;12(1):34. doi: 10.1186/s40168-024-01756-6.
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