复旦大学新研究:脑肠轴中的IL-22如何缓解焦虑?
复旦大学新研究:脑肠轴中的IL-22如何缓解焦虑?
近日,复旦大学生命科学学院于肖飞团队在《Immunity》期刊上发表重要研究成果,揭示了白细胞介素-22(IL-22)在脑肠轴中发挥的关键作用,为理解压力与焦虑的关系提供了新的视角。
脑肠轴:身心互动的新视角
脑肠轴是指大脑与肠道通过神经、内分泌和免疫途径形成的双向交流网络。这一概念的提出,打破了传统上将大脑和肠道视为独立系统的认知,揭示了两者之间存在着密切的相互作用。
在脑肠轴中,肠道微生物扮演着重要角色。它们通过产生各种代谢产物,如短链脂肪酸、色氨酸代谢物等,影响大脑功能和情绪状态。同时,大脑通过自主神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)调控肠道运动和分泌,形成一个复杂的反馈系统。
IL-22:缓解焦虑的关键因子
复旦大学的研究团队发现,当机体面临压力时,肠道通透性会增加,使得肠道微生物更容易与免疫系统接触。这种接触会刺激肠道中的辅助性T细胞17(Th17)产生更多的IL-22。
IL-22是一种重要的细胞因子,主要在粘膜处富集,由Th17、3型固有淋巴细胞(ILC3)和γδ T细胞等免疫细胞产生。研究显示,IL-22的水平与压力诱导的焦虑行为呈负相关。
从肠道到大脑:IL-22的作用机制
研究团队通过全脑成像和免疫标记技术,发现IL-22主要作用于大脑的隔区,特别是内侧隔核和外侧隔核复合体。这些区域通过与海马和下丘脑的神经元投射,参与调节焦虑情绪。
在压力状态下,IL-22能够抑制隔区神经元的过度激活。由于慢性压力通常会导致血脑屏障的暂时性破坏,这为肠道产生的IL-22进入大脑提供了通道。实验显示,直接向小鼠注射IL-22可以显著减轻强力压力(连续21天、每天束缚2小时)引起的焦虑样行为。
临床意义:IL-22与抑郁症的关系
研究团队进一步分析了重度抑郁症患者的数据,发现患者血液中的IL-22水平显著低于健康对照组。而且,患者的平均IL-22水平与汉密尔顿抑郁量表和焦虑量表的评分呈负相关,表明IL-22水平越低,抑郁和焦虑症状越严重。
这一发现不仅揭示了IL-22在缓解焦虑中的重要作用,也为开发新的抗焦虑药物提供了潜在靶点。通过增强IL-22介导的脑肠轴信号,可能为治疗压力相关的精神疾病提供新的策略。
相关研究:肠道微生物代谢物的作用
其他研究也支持肠道微生物在调节焦虑中的作用。例如,杜克-新加坡国立大学的研究团队发现,微生物代谢物吲哚能够通过调节大脑基底外侧杏仁核的神经活动,减轻焦虑相关行为。这些发现共同表明,肠道微生物及其代谢产物在维持精神健康中发挥着重要作用。
复旦大学的这项研究首次揭示了IL-22介导的脑肠轴在缓解焦虑中的具体机制,为理解压力与精神健康的关系提供了新的视角。未来,通过调控IL-22水平或增强肠道微生物的有益作用,可能为治疗焦虑症等精神疾病开辟新的途径。