新分离的人类肠道细菌揭示了与抑郁症的可能联系

研究小组研究了美国国立卫生研究院“最想要的”细菌之一与心理健康之间的紧密联系。研究人员已经建立了抑郁症与人体肠道中发现的一组产生神经递质的细菌之间的相关性。来自美国能源部(DOE)阿贡国家实验室，东北大学和其他地方的研究小组首先分离出KLE1738，这种细菌对一种名为γ-氨基丁酸(GABA)的大脑化学物具有惊人的依赖性。

“微生物GABA代谢与精神健康的关联非常引人注目，” Argonne 微生物生态学组组长杰克吉尔伯特说，他还在加利福尼亚大学圣地亚哥分校儿科学系和斯克里普斯学院任教。海洋学。“微生物组生产和/或消费GABA的一般能力以前没有广泛描述，依赖GABA的细菌从未报道过。”

Gilbert和18位共同作者于2018年12月10日在Nature Microbiology上发表了他们的发现。“由于其独特的增长要求，没有其他人报告过KLE1738的增长，”该文章的主要作者，东北大学抗菌发现中心的博士后研究员Philip Strandwitz说。Strandwitz和他的同事们 为KLE1738 提出了名为Evtepia的名称 。他们将在未来的出版物中更全面地描述细菌。

KLE1738之前曾出现在美国国立卫生研究院的“最想要的名单”中，这意味着它尚未培养，尽管它在人体肠道中相对普遍存在。在综合微生物新一代测序数据库中可获得的近20%的人肠道微生物组中检测到该细菌。

肠道微生物群，即在该栖息地中发现的整个微生物群，影响许多重要功能，包括免疫反应和神经系统。尽管如此，居住在人体肠道中的许多微生物仍未被培养，研究小组称之为“在自然微生物学文章中理解其生物学作用的障碍” 。

更多这样的微生物可能保持未培养，因为它们需要在其天然环境中由邻近细菌提供的关键生长因子，而不是在人工实验室条件下。在广泛的筛选过程中，研究小组发现KLE1738需要存在脆弱拟杆菌( Bacteroides fragilis)，这是一种常见的人体肠道细菌。

进一步的生物测试和纯化导致分离作为脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)产生的生长因子的GABA 。事实上，GABA是支持KLE1738生长的实验中唯一测试的营养素。

在下一个研究阶段，该团队探讨了拟杆菌 与抑郁症之间可能存在的联系 。从患有临床诊断的抑郁症的23名受试者收集粪便样品和脑活动的功能性磁共振成像测量。

研究人员发现粪便拟杆菌的相对丰度与大脑中与抑郁症活动增加相关的功能连接性之间存在反比关系 。这意味着低丰度的 拟杆菌 与大脑那部分的高活性相关，反之亦然。

“一个良好的第一步是在我们正在积极探索的其他人类群体中重复我们的研究结果，”进一步研究的Strandwitz说。“当谈到抑郁症时，动物模型往往难以翻译，这就是为什么我们对人类研究如此兴奋。”

最近发表在“ 科学与细胞 ”杂志上的研究发现，肠道中感觉神经元的存在已经与大脑硬连接。“探索微生物GABA是否可以通过该途径发挥作用是非常好的，”自然微生物学文章和阿贡的博士后学者的共同作者Anukriti Sharma说。

Strandwitz和共同作者，东北大学着名的大学教授Kim Lewis已经成立了一家生物技术公司Holobiome，开发针对神经系统疾病的基于微生物组的治疗药物。吉尔伯特是该公司科学顾问委员会的成员。然而，在有可能为患有抑郁症的人开发治疗之前，还需要进行额外的研究。“首先必须做大量工作，验证微生物GABA生产者与抑郁症之间的联系，”Strandwitz说。“其次，如果经过验证，确定开发细菌或某种干预的正确方法 - 作为治疗方法。”