移植肠道细菌改变抑郁症相关行为动物的脑部炎症

科学家已经证明，将易受社会压力影响的动物的肠道细菌移植到非压力动物身上，可能会导致受体的脆弱行为。这项研究揭示了大脑和肠道之间生物相互作用的细节。这些细胞可能有一天会导致益生菌治疗人类精神疾病，如抑郁症。

“对于在实验室测试中表现出抑郁行为的小鼠，我们发现压力会改变它们的肠道微生物群——肠道内的细菌菌群，”研究负责人Seema Bhatnagar博士说，他是费城儿童医院(CHOP)麻醉学和重症监护部门的神经科学家。“此外，当我们将那些有压力倾向的大鼠的细菌移植到无压力的小鼠体内时，受体动物表现出类似的行为。”

Bhatnagar补充说，压力也增加了脆弱大鼠大脑中的炎症，这些炎症在接受脆弱动物移植后的无压力大鼠中出现。

该研究小组于2019年3月4日在《分子精神病学在线杂志》上发表了这一结果。

Bhatnagar是CHOP压力神经生物学项目的主任，她的许多合著者是PennCHOP微生物组项目的成员，该项目是宾夕法尼亚大学和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员之间的合作项目。该计划旨在更好地了解我们体内的微生物群落，并改变它们的特性，以改善人类健康。该计划的赵春雨博士进行了微生物组数据分析，是论文的合著者。

科学家已经知道大脑和肠道相互作用。在人类中，与健康个体中的微生物相比，精神疾病患者具有不同的肠道微生物群，在精神疾病的动物模型中也可以看到类似的发现。这项研究调查了与大脑炎症、微生物群和压力有关的机制。

Bhatnagar说，“人类对同样的压力不会有同样的反应——一些人比其他人更容易患精神疾病，而另一些人则更有弹性。”"类似的情况也会发生在实验动物身上."

在啮齿动物中，社会阶层和地区是压力的主要来源。在实验室中，研究人员使用经过验证的行为工具(如强迫游泳测试或社交失败测试)来模拟应激源，以检查动物如何使用应对策略来应对压力。反应更被动的老鼠更容易受到压力，因为它们也表现出更多焦虑和抑郁的行为，而反应更积极的老鼠对社交压力有弹性影响。基于这些评估，研究人员将动物分为脆弱或有弹性。

然后研究小组分析了脆弱大鼠、弹性大鼠、无压力对照组和安慰剂组的粪便微生物组。他们发现，在其他组中，脆弱鼠的比例高于某些细菌(如梭状芽孢杆菌)。

然后，他们将三个供体组——虚弱大鼠、弹性大鼠或控制非应激大鼠——的粪便移植到未成熟大鼠和未压缩动物体内。他们发现不同的微生物群改变了类似抑郁的行为。移植易感大鼠的大鼠更容易采取抑郁样行为，而移植弹性动物或无应激动物的大鼠在行为或神经测量方面没有表现出任何变化。受体脑中炎症过程的模式与脆弱动物脑中的模式相似，这表明梭菌等肠道细菌的免疫调节可能促进了这种炎症。然而，移植并没有显著改变焦虑样行为。

脆弱大鼠的肠移植增加了应激受体的抑郁行为而不是焦虑行为，这一发现可能指向不同的机制。作者认为，这种差异表明抑郁行为更多地受肠道微生物群的调节，而焦虑行为主要受应激体验引起的神经活动变化的影响。

“尽管仍有许多研究工作要做，但我们可以设想未来的应用，我们可以利用微生物-大脑相互作用的知识来治疗人类精神疾病，”Bhatnagar说。“人们已经开始服用非处方益生菌作为补充。如果我们最终能够验证特定细菌的有益行为效果，我们就可以为新的精神病学治疗奠定基础。”

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