低剂量辐射下小鼠抑郁样症状与肠道菌群的奇妙关联：粪菌移植的神奇作用

《Discover Medicine》：Depressive-like symptoms induced by chronic low-dose exposure to radiation in mice were suppressed by fecal transplants from unexposed mice

在辐射对神经系统影响尚不明确的情况下，研究人员开展 “低剂量辐射对小鼠神经精神系统影响” 的研究。结果发现长期低剂量辐射影响小鼠心理，粪菌移植可改善症状，且低剂量辐射与心理应激结合会影响造血系统。这为相关领域研究提供了重要依据。

　　在核能广泛应用的今天，辐射对人类健康的影响备受关注。从切尔诺贝利核事故到福岛第一核电站事故，大量研究聚焦辐射引发的健康问题，其中精神健康问题尤为突出。例如，切尔诺贝利事故后，幸存者出现抑郁、焦虑等症状，自杀率异常升高；福岛核事故后，当地居民的自杀率也发生变化。然而，辐射究竟如何影响神经精神系统，其机制尚不明确。而且，对于低剂量辐射的长期影响，更是缺乏深入研究。在这样的背景下，东京电子学院（Tokyo Electronics College）的研究人员开展了此项研究，致力于揭示低剂量辐射对神经精神系统的影响机制，相关成果发表在《Discover Medicine》杂志上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先，选用 ICR 品系小鼠，将其分为不同实验组，利用医用 X 射线设备（FLEXAVISION）对小鼠进行不同剂量的 X 射线照射。其次，通过行为学测试评估小鼠的行为变化，包括 Barnes 迷宫实验（评估空间学习和记忆能力）、新奇测试（检测社交行为）和旷场实验（观察运动活性）。此外，还进行了粪菌移植实验，将健康非照射小鼠的粪便移植到受辐射小鼠体内，对比移植前后小鼠行为变化。最后，制备外周血涂片，经 Wright-Giemsa 染色后，在显微镜下观察淋巴细胞比例，以此分析辐射和心理应激对造血系统的影响。

研究结果如下：

1. 行为测试结果
   • Barnes 迷宫实验：在照射期间（2 - 4 周），受辐射小鼠进入逃生箱的时间明显长于对照组，犯错次数增多；休息期（5 - 6 周）两组差异消失；再次照射（7 - 9 周）时，受辐射小鼠行为抑制异常再次出现。粪菌移植后，受辐射小鼠进入逃生箱的时间显著缩短。这表明长期低剂量辐射会损害小鼠的空间学习和记忆能力，而粪菌移植能够改善这种损伤。
   • 新奇测试：再照射期间，受辐射小鼠在有同伴的房间停留时间比对照组少，说明低剂量辐射导致小鼠社交性下降，对其他动物的兴趣降低。
   • 旷场实验：整个实验期间，对照组和受辐射组小鼠的运动活性无显著差异，即低剂量辐射未影响小鼠的运动能力。
   
   
2. 低剂量辐射与各种应激对小鼠造血细胞的影响
   • 研究人员设计了 “反向共情（reverse empathy）” 和 “共情（empathy）” 两种心理应激模型。在 “反向共情” 模型中，仅一只小鼠受约束；在 “共情” 模型中，所有同伴小鼠都受约束。实验发现，单独的约束应激或低剂量辐射不会导致淋巴细胞减少，但二者结合会使淋巴细胞显著减少。而且，“反向共情” 模型下淋巴细胞减少更为明显。这说明低剂量辐射与心理应激结合会影响小鼠造血系统，且自身与他人的关系是辐射效应的重要影响因素。
   
   

研究结论和讨论部分指出，本研究首次证实长期低剂量辐射会使小鼠探索动机降低、对其他个体缺乏兴趣，产生异常心理效应。粪菌移植能够改善受辐射小鼠的行为症状，这表明肠道菌群在低剂量辐射效应中发挥重要作用。此外，低剂量辐射与心理应激结合，即使在通常认为不会造成辐射损伤的剂量下，也可能诱导异常。这一研究结果不仅为低剂量辐射对神经精神系统影响的机制研究提供了新线索，也为相关疾病的预防和治疗开辟了新思路，例如在辐射防护和心理健康干预方面具有潜在的应用价值。同时，研究还发现辐射效应与小鼠的心理状态相关，这为进一步探究辐射与心理因素的相互作用提供了方向。