科學家日益認識到，腸道微生物群在包括大腦在內的整體健康中發揮重要作用。然而，研究人員仍在努力確定哪些特定細菌與疾病有關，以及它們究竟如何影響人體。
其中一種細菌，摩根氏摩根菌（Morganella morganii），在多項研究中被證實與重度憂鬱症有關。然而，直到最近，人們才逐漸明白這種微生物是否會導致憂鬱症，憂鬱症是否會改變腸道菌群，或者是否有其他因素可以解釋這種關聯。
哈佛醫學院的研究人員發現了一種生物機制，進一步證實了摩根氏菌（M. morganii）能夠影響大腦健康。他們的研究結果更清晰地解釋了這種細菌如何影響憂鬱症。
這項發表在《美國化學會誌》上的研究指出了一種發炎觸發分子，並提出了一個可能用於診斷或治療某些憂鬱症病例的新標靶。此外，它還為研究其他腸道微生物如何影響人類健康和行為提供了一個框架。
「有一種說法認為腸道微生物群與憂鬱症有關，而這項研究更進一步，真正理解了這種聯繫背後的分子機制，」資深作者、哈佛醫學院布拉瓦特尼克研究所克里斯托弗·T·沃爾甚博士生物化學和分子藥理學教授喬恩·克拉迪說。
環境化學物質如何引發炎症
研究人員發現，一種名為二乙醇胺（diethanolamine，簡稱DEA）的環境污染物有時會取代腸道中摩根氏菌產生的分子中的糖醇。
這種變異分子與正常分子的行為截然不同。它不會保持無害狀態，反而會活化免疫系統，促使釋放被稱為細胞激素的發炎蛋白，尤其是白血球介素-6 (IL-6)。
這一系列事件為摩根氏菌與憂鬱症之間的關聯提供了一個可能的解釋。已知慢性發炎在多種疾病中發揮作用，也與重度憂鬱症有關。
先前的研究支持這種聯繫。研究已將IL-6與憂鬱症聯繫起來，並將摩根氏菌與第2型糖尿病和發炎性腸道疾病（IBD）等發炎性疾病聯繫起來。
還需要進行更多研究來確定這種改變的分子是否直接導致憂鬱症，以及有多少病例可能受到此過程的影響。
診斷和治療的新可能性
DEA常見於工業產品、農產品和消費品。
克拉迪說：“我們知道微污染物可以被人體吸收並整合到脂肪分子中，但我們不知道這是如何發生的，也不知道接下來會發生什麼。DEA代謝成免疫信號完全出乎我們的意料。”
研究人員認為，DEA 有可能被用作生物標誌物，以幫助識別某些重度憂鬱症病例。
他們的研究結果也進一步證實了憂鬱症，或至少某些類型的憂鬱症，可能與免疫系統有關。這提示我們，針對免疫反應的治療方法，例如免疫調節藥物，可能對某些患者有效。
更廣泛地說，這項研究揭示了細菌分子如何透過摻入污染物來改變人體免疫功能。這項發現或許有助於科學家研究其他腸道細菌如何影響免疫系統和其他生物系統。
「既然我們知道了我們要尋找什麼，我認為我們可以開始調查其他細菌，看看它們是否進行類似的化學反應，並開始尋找代謝物如何影響我們的其他例子，」克拉迪說。
合作研究推進微生物組科學
這項突破得益於兩個研究小組的專業知識相結合。克拉迪實驗室專注於細菌產生的小分子化學，而麻省總醫院醫學教授拉姆尼克·澤維爾的實驗室則專注於了解微生物組如何在分子層面上影響健康。
這些合作共同增進了人們對腸道細菌如何與免疫系統相互作用並影響疾病的理解。他們近期的研究成果包括：
- 證明單一細菌（A. muciniphila）、它產生的分子、它所使用的生物途徑及其對身體的影響是如何連結在一起的（防止發炎和提高對癌症免疫療法的敏感性）。
- 研究證明，腸道細菌R. gnavus會產生一種免疫活化糖分子鏈，這可能解釋了它與克隆氏症和發炎性腸道疾病之間的關聯。
- 發現鏈球菌（化膿性鏈球菌）表面的一種脂肪分子可以觸發免疫系統釋放發炎細胞因子——這有助於解釋嚴重的免疫併發症、與狼瘡等自體免疫疾病的可能聯繫，以及改善癌症免疫療法的方法。
- 這種脂肪分子屬於一類稱為脂心磷脂 (cardiolipins)的物質，已知脂心磷脂 (cardiolipins)能刺激細胞激素釋放。在這項新研究中，研究人員發現，當DEA被摩根氏菌產生的分子摻入其中時，它就開始表現出脂心磷脂 (cardiolipins)的特性，從而引發發炎。
- 參考文獻:
- Sunghee Bang, Yern-Hyerk Shin, Sung-Moo Park, Lei Deng, R. Thomas Williamson, Daniel B. Graham, Ramnik J. Xavier, Jon Clardy. Unusual Phospholipids from Morganella morganii Linked to Depression. Journal of the American Chemical Society, 2025; 147 (4): 2998 DOI: 10.1021/jacs.4c15158
