植物乳杆菌KLDS 1.0386通过色氨酸代谢通路缓解CUMS小鼠抑郁的作用机制研究

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Food Bioscience 4.8

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  本研究针对抑郁症传统疗法存在副作用大、疗效局限等问题,探索了植物乳杆菌KLDS1.0386通过调节色氨酸代谢通路改善CUMS(慢性不可预知温和应激)模型小鼠抑郁行为的机制。研究发现该菌株能显著改善抑郁样行为、调节5-HT/DA/NE等神经递质水平,并通过16S rRNA测序与非靶向代谢组学证实其通过肠道菌群-色氨酸代谢-脑轴发挥作用,为抑郁症的益生菌干预提供了新策略。

  

抑郁症已成为全球最普遍的精神健康威胁之一,传统抗抑郁药物常伴随胃肠道不适、高血压等副作用,迫使科学家寻找更安全的替代方案。近年来,"第二大脑"肠道与情绪的神秘联系引发关注——肠道菌群通过脑肠轴(Gut-Brain Axis)与中枢神经系统对话,而益生菌正是这场对话的"翻译官"。在这项发表于《Food Bioscience》的研究中,东北农业大学乳品科学教育部重点实验室的研究团队将目光投向了一株特殊的本土益生菌:从酸奶中分离的植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)KLDS1.0386,它能否成为对抗抑郁的"菌"界新星?

研究人员采用慢性不可预知温和应激(CUMS)构建小鼠抑郁模型,通过旷场实验、强迫游泳实验等行为学评估,结合神经递质检测、海马组织染色、16S rRNA扩增子测序和非靶向代谢组学等技术,系统解析了KLDS1.0386的抗抑郁机制。

行为学与神经生化指标
在旷场实验中,KLDS1.0386干预组小鼠穿越中央区域次数显著增加,强迫游泳和悬尾测试的不动时间缩短,表明抑郁样行为改善。更令人振奋的是,该菌株能逆转CUMS引起的"神经递质三重奏"紊乱:提升血清和脑组织中5-羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)和去甲肾上腺素(NE)水平,同时增加脑源性神经营养因子(BDNF)表达。海马组织尼氏染色显示,益生菌保护了神经元结构的完整性。

菌群-代谢轴解密
通过16S rRNA测序发现,KLDS1.0386重塑了抑郁小鼠的肠道微生态:增加乳酸菌属(Lactobacillus)等有益菌丰度,降低促炎菌群比例。非靶向代谢组学则揭示了关键通路——色氨酸代谢。该菌株通过调控色氨酸向5-HT的转化路径,而非犬尿氨酸途径,避免了神经毒性代谢物积累。粪便中色氨酸衍生物如吲哚-3-丙酸的水平变化,进一步佐证了"菌群-代谢-脑"轴的调控作用。

这项研究首次证实KLDS1.0386通过"色氨酸代谢-神经递质-海马保护"多靶点通路发挥抗抑郁作用,其独特优势在于:既能规避传统药物的副作用,又通过调节内源性代谢实现精准干预。团队特别指出,该菌株源自中国传统发酵食品,具有优异的胆固醇降解能力和肠道定植性,为开发具有中国特色的"情绪益生菌"制剂奠定了理论基础。未来研究将进一步探索其在不同抑郁亚型中的应用潜力,以及与其他神经精神疾病的关联性。

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