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肠道细菌和抑郁症有何关联?
【字体: 大 中 小 】 时间:2015年07月30日 来源:生物通
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最近,来自加拿大麦克马斯特大学Farncombe家庭消化健康研究所的科学家们发现,肠道细菌可能在焦虑和抑郁症的诱发过程中,起着重要的作用。这项研究发表在七月二十八日的《Nature Communications》,首次探讨了肠道菌群对于早期生活压力而引发的行为改变所起的作用。
生物通报道:最近,来自加拿大麦克马斯特大学Farncombe家庭消化健康研究所的科学家们发现,肠道细菌可能在焦虑和抑郁症的诱发过程中,起着重要的作用。
这项新的研究,发表在七月二十八日的《Nature Communications》,首次探讨肠道菌群对于早期生活压力而引起的行为改变所起的作用。
本文通讯作者、麦克马斯特大学医学院医学副教授Premysl Bercik指出:“我们首次在一个已建立的小鼠焦虑和抑郁模型中表明,细菌对于诱导这种不正常的行为,起到了至关重要的作用。但不仅是细菌,而是受应激的宿主(小鼠经受了早期生活应激)及其微生物之间的双向沟通,导致了焦虑和抑郁。”
我们很早就知道,肠道细菌可能影响行为,但以前的大多数研究使用的是健康、正常的小鼠。相关阅读:肠道细菌会掌控我们的思想?。
在这项研究中,研究人员通过一种母婴分离过程,使小鼠经受生命早期应激,意味着,从3到21天,新生小鼠每天与它们的母亲分离三个小时,然后将它们放回母亲身边。
首先,Bercik和他的团队证实,具有复杂微生物的常规小鼠,经历了母体分离,显示出了焦虑和抑郁样行为,应激激素皮质醇的水平出现异常。随着主要神经递质乙酰胆碱的释放,这些小鼠也表现出肠道功能障碍。
然后,研究人员在无菌的条件下重复相同的实验,发现缺乏细菌时,母体分离的小鼠仍然有改变的应激激素水平和肠道功能障碍,但它们的举止类似于对照组小鼠,没有表现出任何焦虑或抑郁的迹象。
接下来,他们发现,当母体分离的无菌小鼠感染来自对照小鼠的细菌时,细菌的组成和代谢活性在几周内发生了变化,小鼠开始表现出焦虑和抑郁。
Bercik说:“然而,如果我们将来自应激小鼠的细菌,转移到非应激的无菌小鼠体内,我们没有观察到异常。这表明,在这个模型中,宿主和微生物因素,都是焦虑和抑郁样行为发展所必需的。新生儿应激会导致应激反应增加和肠道功能障碍,这会改变肠道菌群,反过来,这又会改变大脑的功能。”
他表示:“根据这项新的研究,我们开始解释肠道微生物与宿主之间相互作用和动力学的复杂机制。我们的数据表明,新生儿应激诱导的菌群分布或其代谢活性的相对较小变化,都可能对成年宿主行为产生深远的影响。”
Bercik说,这是迈向“了解微生物如何影响宿主行为“的又一步,并且可能将原观察结果延伸到精神疾病领域。他说:“确定这是否也适用于人类,将是非常重要的。比如,我们是否可以在原发性精神疾病患者(如焦虑和抑郁)中检测出异常的菌群分布,以及不同微生物的代谢活性。”
(生物通:王英)
生物通推荐原文摘要:
Microbiota and host determinants of behavioural phenotype in maternally separated mice
Abstract: Early-life stress is a determinant of vulnerability to a variety of disorders that include dysfunction of the brain and gut. Here we exploit a model of early-life stress, maternal separation (MS) in mice, to investigate the role of the intestinal microbiota in the development of impaired gut function and altered behaviour later in life. Using germ-free and specific pathogen-free mice, we demonstrate that MS alters the hypothalamic–pituitary–adrenal axis and colonic cholinergic neural regulation in a microbiota-independent fashion. However, microbiota is required for the induction of anxiety-like behaviour and behavioural despair. Colonization of adult germ-free MS and control mice with the same microbiota produces distinct microbial profiles, which are associated with altered behaviour in MS, but not in control mice. These results indicate that MS-induced changes in host physiology lead to intestinal dysbiosis, which is a critical determinant of the abnormal behaviour that characterizes this model of early-life stress.