研究人员发现抑郁症的来源与一种酶有关
中国武汉大学的研究人员发现了一种此前未知的机制,将肠道细菌、雌二醇和女性抑郁症联系在一起。这项名为“肠道微生物表达的3b-羟基类固醇脱氢酶降解雌二醇,与绝经前女性的抑郁有关”的研究发表在该杂志上细胞代谢.
之前的研究已经确定,健康的情绪或抑郁症可能与雌二醇水平有关。雌二醇的主要形式是雌激素在生育期。已观察到患有抑郁症的绝经前妇女雌二醇水平较低,但相关性的原因尚不清楚。
目前的调查是通过观察血液中的雌二醇水平绝经前女性患有抑郁症的人要低43%。雌二醇随后进入肠道肝脏代谢然后部分被重新吸收回血液。因此,研究人员沿着低血样本的路径,回到肠道。
从患有和不患有抑郁症的绝经前妇女中收集肠道菌群样本。测试表明,在2小时内,雌二醇在抑郁症女性的肠道中降解77.8%,而在非抑郁症组中仅降解19.3%。结果表明,即使两组人都能在健康水平上产生雌二醇,但在微生物组环境中,有什么东西导致或加速了雌二醇的分解。
研究人员将被抑制的样本微生物组引入小鼠体内,发现血液中的雌二醇水平下降了25%对照组.行为实验在雌二醇水平较低的小鼠中观察到类似抑郁的行为。结果表明,来自患有抑郁症的绝经前妇女的肠道微生物群可以降低小鼠的血清雌二醇,并诱导抑郁样行为,模拟在人类中观察到的情况。
有了一个明确的迹象表明,微生物组的某些元素涉及到这个问题,研究小组开始寻找问题的根源。为了分离出可能降解雌二醇的潜在肠道微生物,他们在实验室培养皿中添加了雌二醇作为唯一的碳源,并引入了抑郁症组的肠道微生物群。盘子上出现了一个边缘模糊、表面光滑的淡白色菌落。分离到一株细菌,经鉴定为产气克雷伯菌。
用雌二醇分离测试产气克雷伯菌。在孵育5天后,研究人员发现61.8%的雌二醇已经转化为雌酮。有了一个可疑的机制,研究人员决定用分离的微生物重新测试小鼠。
这一次,研究人员使用了三组小鼠,一组是对照组,一组接种了产气克雷伯菌,第三组也接种了这种微生物,但给了额外的抗生素,以观察是否会阻止这种活动。结果证实,单独使用气生钾可降低小鼠雌二醇水平,并诱导抑郁样行为。此外,抗生素头孢噻肟减轻了小鼠的抑郁样行为。在了解了导致患者雌二醇下降的原因后,研究小组转向了如何导致雌二醇下降。
对产气酵母进行全基因组测序。利用分子相互作用的KEGG数据库和基因组参考的GenBank数据库的组合,研究小组确定了3β-HSD,这是一种由微生物产生的酶,能够将雌二醇降解为雌酮。
研究人员再次对小鼠进行实验,以证实这种酶的功能如预期的那样。将插入产生3β-HSD基因的大肠杆菌引入小鼠体内。他们再次看到雌二醇水平下降(45%),老鼠的活动类似抑郁。另一项实验增加了小鼠的雌酮水平,以检查仅减少的形式的影响,但没有发现任何结果。
最后,研究发现患抑郁症的绝经前妇女的微生物群落中产气克雷伯菌和3β-HSD的患病率高于无抑郁症的妇女。研究人员认为雌二醇降解细菌和3β-HSD酶可能是绝经前妇女抑郁症的潜在干预靶点。
更多信息:Di Li等人,肠道微生物表达的3β-羟基类固醇脱氢酶降解雌二醇,与绝经前女性抑郁有关,细胞代谢(2023)。DOI: 10.1016 / j.cmet.2023.02.017
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