科研新突破:肠道菌及其代谢物有助缓解抑郁症!
科研新突破:肠道菌及其代谢物有助缓解抑郁症!
肠道菌群与抑郁症的关系一直是医学研究的热点。最近,一项来自贾伟教授团队的研究取得了突破性进展,首次证实高香草酸以及两种肠道菌具有很好的抗抑郁功效,并揭示了它们的分子药理机制。这一发现为未来开发新一代辅助治疗抑郁症的益生菌或益生元提供了科学依据。
首发抑郁症临床队列研究
高香草酸过往被认为是神经递质多巴胺的终末代谢产物,被尿液排出体外,这次研究发现却将高香草酸“变废为宝”,意外发现了其对抗抑郁症的极大价值。
研究首先对469例临床首发抑郁症(262例)和健康对照(207例)人群,采用团队自研的全定量代谢芯片技术进行代谢检测和宏基因组测序,锁定到了一种关键代谢物——高香草酸,以及特定肠道菌种R. intestinalis、B. longum在抑郁中显著降低。
高香草酸及特定肠道细菌的临床发现
通过小鼠灌菌实验和细菌体外代谢实验,发现B. longum能够以酪氨酸为底物,直接代谢生成高香草酸,而R. intestinalis能够提高小鼠肠道内B. longum的丰度来间接促进高香草酸的生成。
肠道微生物是高香草酸的重要生产源
研究人员又构建了慢性不可预测性温和应激(CUMS)和皮质酮(CORT)诱导的两种小鼠抑郁模型,验证临床发现,即高香草酸以及相关的两种细菌均显著降低。用代谢物高香草酸、细菌B. longum和R. intestinalis,分别在CUMS和CORT两种抑郁小鼠模型上进行干预,通过行为学等实验,证实了高香草酸、B. longum、R. intestinalis均能够有效缓解小鼠抑郁症状。
高香草酸及两种细菌分别干预两种小鼠抑郁模型
为了探究高香草酸的抗抑郁机制,研究人员聚焦并发现CUMS和CORT两种抑郁模型小鼠海马区神经突触受损,并伴随着突触前膜蛋白(Synapsin1, SYN1)表达量的显著降低,而在回补高香草酸及其来源菌的抑郁小鼠脑内,SYN1蛋白表达量得到了显著回调且神经突触的损伤得到了有效改善。进一步探索发现,高香草酸能够显著抑制海马神经元突触在应激状态下出现的过度自噬,尤其是高香草酸能够显著抑制自噬标志性蛋白LC3和SQSTM1/p62的过度降解,并有效减少自噬体的形成和降解,最终保护受损的神经元,改善抑郁。
高香草酸及其来源菌抑制自噬性死亡,从而保护受损的海马神经元
大数据助力现代医学转化
本次科研发现的重要突破在于首次证实高香草酸以及两种肠道菌具有很好的抗抑郁功效,并揭示了它们的分子药理机制,为未来开发新一代辅助治疗抑郁症的益生菌或益生元提供了科学依据。
全新视野对抗抑郁
贾伟教授表示:“此次研究发现是科研团队多年在肠道代谢物与大脑神经功能机制调节方面科学探索取得的一项标志性成果,也是对早前肠-脑轴科学发现的全新推进。我和团队深受鼓舞,希望此次发现会为抑郁症患者的灰暗世界带来一些光明。抑郁人士可以透过日常补充膳食纤维(坚果、可可粉等)增加高香草酸,也可以透过益生菌‘鸡尾酒’疗法补充长双歧杆菌(B. longum)和肠道罗斯氏菌(R. intestinalis)。”
贾伟教授创建了全球首个临床表型组学数据库,其与团队自主研发的全定量代谢芯片等检测技术走在现代生物技术的前沿,并善于运用现代生物技术进行创新体外诊断产品和药物的研发,例如带领绘云生物研发出“心郁安”抑郁症风险评估试剂盒、阿尔茨海默病风险评估试剂盒等。
因其在神经医学领域突出的学术贡献,贾伟教授2023年获选欧洲科学院生理学与神经科学学部院士;2020年-2023年连续四年荣登“中国高被引学者”榜单,并为斯坦福大学统计的全球2%顶尖科学家。
本次科研成果除了在学术圈引起“巨浪”,还获得新华社、央视网、人民网、中国日报、中国新闻网、香港文汇报、齐鲁网、香港新闻网、香港商报、新浪新闻、点新闻等多家媒体的报道,在医疗、健康等社会民生领域产生重要影响。