在小鼠和人類的實驗中，由約翰霍普金斯大學醫學研究人員領導的一個團隊表示，他們已經確定了一種影響腸道微生物組的特殊腸道免疫細胞，這反過來可能會影響與壓力引起的疾病（如憂鬱症）相關的大腦功能。針對腸道中這些免疫細胞調節的變化，使用藥物或其他療法，可能會帶來治療憂鬱症的新方法。
該研究結果於 2023 年 3 月 20 日發表在《自然免疫學》期刊上。
“我們的研究結果強調了腸道 γ δ T 細胞（γδ T 細胞）在改變心理壓力反應方面以前未被認識到的作用，以及免疫細胞表面發現的一種稱為 dectin-1 的蛋白質受體的重要性，治療壓力誘發行為的潛在治療靶點，”約翰霍普金斯大學醫學院精神病學和行為科學教授、該研究的資深作者 Atsushi Kamiya 博士說。
Dectin-1 與某些抗原或蛋白質結合，向免疫細胞發出信號以特定方式活化。研究人員說，這種受體可能與小鼠結腸中的微生物組改變和免疫發炎反應有關，這證明它可能透過腸道免疫系統中的 γδ T 細胞參與壓力反應。
根據之前證實腸道免疫發炎反應與憂鬱症相關的研究，Kamiya 和他的團隊設計了實驗，重點是了解腸道微生物群失衡所產生的壓力誘導行為——在特定的微生物群中發現的微生物類型環境，如細菌、真菌和病毒。
為此，該團隊研究了慢性社交障礙壓力 (chronic social defeat stress，CSDS) 對小鼠腸道微生物群的影響。CSDS 是一種標準的囓齒動物測試，用於研究壓力引起的疾病，例如憂鬱症。在一系列實驗中，研究人員模擬了人類環境中類似反應的潛在壓力誘導環境。每次暴露後，對小鼠進行評估並將其歸類為壓力恢復型（壓力不會減少社交互動）或壓力敏感型（壓力增加社交迴避）。
然後收集糞便樣本並進行基因分析，以確定小鼠腸道微生物群中細菌的多樣性。分析證明，與壓力恢復小鼠相比，壓力敏感小鼠的腸道生物多樣性較低。特別發現，與抗壓小鼠相比，對壓力敏感的小鼠體內的約氏乳桿菌 (L. johnsonii)（一種益生菌）較少。
“我們發現壓力增加了 γδ T 細胞，這反過來又增加了社交迴避，”約翰霍普金斯大學醫學院精神病學和行為科學助理教授、該研究的主要作者朱曉蕾博士說。 . “然而，當壓力小鼠被給予約氏乳桿菌時，社交迴避減少並且 γδ T 細胞達到正常濃度，這證實 CSDS 誘導的社交迴避行為可能是較低濃度的細菌和 γδ T 細胞變化的結果。 “
為了尋找預防以某種方式根植於腸道的憂鬱症的潛在自然方法，研究人員探索了 dectin-1 對 CSDS 誘導的 γδ T 細胞升高的變化如何對 pachyman 作出反應。pachyman 是一種從野生蘑菇中提取的化合物，在東方醫學中被用作天然抗發炎和治療憂鬱症。在這個實驗中，老鼠被餵食了一定劑量的 pachyman，這在之前的研究中被證明會影響免疫功能。來自流式細胞術分析( flow cytometry analysis)的數據——一種用於測量細胞群物理和化學特徵的技術——提供了證據證明 dectin-1 與 pachyman 結合，抑制 CSDS 誘導的 γδ17 T 細胞活性並緩解社交迴避行為。
為了深入了解腸道微生物群的改變如何影響人類大腦，研究人員調查了患有重度憂鬱症 (MDD) 的人與沒有 MDD 的人的腸道生物組成。從 2017 年 6 月到 2020 年 9 月，在日本東京的昭和大學烏山醫院、慶應義塾大學醫院和駒野醫院招募了 66 名年齡在 20 歲或以上的參與者。在研究參與者中，32 人患有 MDD（17 名女性和 15 名男性）。其他 34 名沒有 MDD 的參與者（18 名女性和 16 名男性）組成了對照組。
從所有研究參與者收集糞便樣本，他們進行了綜合評估，包括精神病史和憂鬱症和焦慮症的標準篩檢評估。在這些評估中，分數越高表明憂鬱症狀越嚴重。糞便樣本的遺傳分析顯示，患有 MDD 的受試者和對照組的腸道細菌多樣性沒有差異。然而，研究人員表示，乳酸菌的相對豐富度與 MDD 組較高的憂鬱和焦慮評分呈負相關，這意味著腸道中發現的乳酸菌越多，憂鬱和焦慮的可能性就越低。
“儘管小鼠和人類之間的腸道微生物群存在差異，但我們的研究結果證明，腸道中乳酸菌的數量可能會影響壓力反應以及憂鬱和焦慮的發作，”Kamiya 說。
研究人員說，需要更多的研究來進一步了解腸道免疫系統中的 γδ T 細胞如何影響大腦的神經功能，以及 dectin-1 在壓力條件下沿著腸-腦連接的其他細胞類型中的作用。
“這些早期研究結果證實，除了益生菌補充劑之外，將藥物瞄準腸道免疫系統中的此類受體可能會產生新的方法來預防和治療壓力引起的精神症狀，例如憂鬱症，”Kamiya 說。
鄭醫師補充:
腸腦軸在過去十餘年，已被許多研究證實的確存在，然而確切影響的機制仍無定論，這篇研究藉由壓力、腸道免疫及腸道菌叢多樣性的探討，讓人一目了然，因此建議有情緒困擾及腸道功能障礙或是症狀的人，不妨透過功能醫學相關檢測深入了解自己腸道功能的缺失，針對缺失來個別調整，應能對精神症狀的緩解有一定的療效。
參考文獻:
- Zhu, X., Sakamoto, S., Ishii, C. et al. Dectin-1 signaling on colonic γδ T cells promotes psychosocial stress responses. Nat Immunol, 2023 DOI: 10.1038/s41590-023-01447-8
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