哈佛科學家揭開腸道細菌引發發炎與抑鬱症之謎

哈佛研究人員發現，摩氏摩根氏菌（M. morganii）可能透過產生一種發炎性分子，進而導致抑鬱症。越來越多的證據顯示，腸道微生物群在整體健康，包括心理健康方面，扮演著至關重要的角色。然而，確定哪些細菌會導致疾病，以及瞭解它們的確切機制，仍處於起步階段。

其中一種備受關注的細菌是摩氏摩根氏菌，有幾項研究已將其與重度抑鬱症聯絡起來。在此之前，尚不清楚這種細菌是否會導致該疾病，抑或是抑鬱症改變了微生物群，又或者涉及其他因素。

哈佛醫學院的一個研究團隊如今確定了一種生物機制，這進一步證實了摩氏摩根氏菌在大腦健康中的作用。他們的發現為這種細菌如何影響心理健康提供了一個合理的解釋。

這項研究於1月16日發表在《美國化學學會期刊》上，指出了一種能引發發炎的分子，它有可能成為診斷或治療某些抑鬱症病例的生物標誌物。更廣泛地說，這項研究為探究其他腸道微生物如何影響人類健康和行為提供了路線圖。

該研究的資深作者、哈佛醫學院布拉瓦特尼克研究所生物化學與分子藥理學教授喬恩・克拉迪（Jon Clardy）表示：「一直以來都有將腸道微生物群與抑鬱症聯絡起來的說法，而這項研究更進一步，讓我們真正理解了這種聯絡背後的分子機制。」

研究顯示，一種名為二乙醇胺（DEA）的環境汙染物，有時會取代摩氏摩根氏菌在腸道中製造的分子中的糖醇。研究團隊發現，這種異常分子會引發正常分子所不會引發的免疫反應，刺激稱為細胞激素的發炎性蛋白質釋放，尤其是白細胞介素 - 6（IL - 6）。

作者們認為，這構成了一個從摩氏摩根氏菌到抑鬱症的連貫故事，因為慢性發炎會導致許多疾病的發展，並且與抑鬱症有關。先前的研究將IL - 6與重度抑鬱症聯絡起來，並將摩氏摩根氏菌與2型糖尿病和炎症性腸病（IBD）等發炎性疾病聯絡起來，這進一步加強了這種聯絡。

未來的研究需要確認摩氏摩根氏菌的這種異常產物是否是重度抑鬱症的確切原因，以及它可能導致的病例比例。二乙醇胺用於工業、農業和消費品中。克拉迪說：「我們知道微汙染物可以融入人體的脂肪分子中，但我們不知道這是如何發生的，以及接下來會發生什麼。二乙醇胺代謝成免疫訊號完全出乎我們的意料。」

研究團隊建議，可將二乙醇胺新增到越來越多用於檢測某些重度抑鬱症病例的生物標誌物名單中。克拉迪還表示，這項研究也加強了一種觀點，即重度抑鬱症或其中一部分病例，可以被視為自體發炎或自體免疫疾病，並可以用免疫調節藥物成功治療。

作者們表示，更廣泛地說，揭示細菌產物如何透過融入汙染物來改變人類免疫功能，為探究其他腸道細菌在免疫和其他人類生物系統中的作用開啟了大門。克拉迪說：「既然我們知道要找什麼了，我認為我們可以開始研究其他細菌，看看它們是否有類似的化學反應，並開始尋找其他代謝物影響我們的例子。」

這項進展得益於克拉迪實驗室對與醫學相關的細菌製造小分子化學的研究，以及哈佛醫學院麻省總醫院的拉姆尼克・克薩維爾（Ramnik Xavier）實驗室的合作，後者擅長在分子層面揭示微生物群如何影響健康和疾病。近年來，該團隊的合作在解讀腸道細菌、免疫系統和健康結果之間相互作用的機制方面取得了突破。

該團隊發現，那種脂肪分子屬於心磷脂家族，而且他們還證明其他心磷脂也可以引發細胞激素釋放。在這項新研究中，研究人員驚訝地發現，當二乙醇胺取代摩氏摩根氏菌製造的分子中的成分時，該分子開始表現得心磷脂一樣。

參考文獻：Sunghee Bang、Yern - Hyerk Shin、Sung - Moo Park、Lei Deng、R. Thomas Williamson、Daniel B. Graham、Ramnik J. Xavier和Jon Clardy於2025年1月16日發表在《美國化學學會期刊》上的文章《摩氏摩根氏菌的異常磷脂與抑鬱症的聯絡》。DOI：10.1021/jacs.4c15158。Sunghee Bang和Yern - Hyerk Shin是共同第一作者，其他作者包括Sung - Moo Park、Lei Deng、R. Thomas Williamson和Daniel B. Graham。共同作者克薩維爾是麻省理工學院和哈佛大學博德研究所的核心成員，他還負責克拉曼細胞觀測站和免疫學專案，並共同負責傳染病和微生物群專案。這項研究由美國國家衛生研究院（贈款編號R01AI172147）和利昂娜・M・和哈里・B・海姆斯利慈善信託基金（2023A004123）資助。作者們還感謝哈佛醫學院分析化學核心實驗室、哈佛醫學院生物分子核磁共振設施（原東區核磁共振設施；美國國家衛生研究院OD028526）以及化學與細胞生物學研究所（ICCB） - 朗伍德篩選設施。