富含链霉菌土壤暴露通过调节神经炎症和突触可塑性缓解应激小鼠抑郁样行为

【字体: 时间:2025年08月02日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对抑郁症治疗新策略,探索了富含链霉菌(Streptomyces rimosus)土壤直接暴露对慢性束缚应激(CRS)小鼠的干预效果。研究发现S. rimosus通过抑制小胶质细胞(Iba-1+)和星形胶质细胞(GFAP+)激活,降低IL-6、IFN-γ和IL-17A等炎症因子表达,同时增强突触标志物PSD95和SYP的表达,显著改善抑郁样行为。该研究为微生物-脑轴干预抑郁症提供了新证据。

  

在现代社会快节奏生活中,抑郁症已成为困扰全球2.8亿人的精神健康难题。传统药物治疗存在响应率低、副作用明显等问题,促使科学家将目光转向"绿色疗法"。有趣的是,园艺活动中的土壤接触常能带来愉悦感,这背后是否隐藏着微生物与大脑的神秘对话?韩国庆熙大学(Kyung Hee University)的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究揭开了链霉菌(Streptomyces rimosus)——这种能产生泥土芳香物质geosmin的土壤细菌,如何通过调节神经免疫系统成为抗抑郁新星。

研究人员采用慢性束缚应激(CRS)建立小鼠抑郁模型,通过17天的土壤暴露干预,结合行为学测试(TST和FST)、免疫荧光(Iba-1/GFAP)、免疫组化(PSD95/SYP)和实时定量PCR(IL-6/IFN-γ/IL-17A)等技术,系统评估了S. rimosus对神经炎症和突触可塑性的影响。

土壤暴露改善抑郁样行为
在悬尾试验(TST)和强迫游泳试验(FST)中,CRS组小鼠不动时间显著延长,而S. rimosus土壤暴露使不动时间分别缩短24.7%和19.3%, sterilized soil组则无此效果。这表明土壤的抗抑郁活性依赖于活性微生物而非物理接触。

抑制神经炎症反应
在抑郁相关脑区,S. rimosus显著抑制了小胶质细胞标记物Iba-1在齿状回(DG,减少38.2%)、前额叶皮层(降低29.4%)和下丘脑室旁核(PVN,下降41.5%)的表达。星形胶质细胞标记物GFAP在DG和PVN的活化也分别被抑制31.6%和34.8%。伴随胶质细胞静息,促炎因子IL-6、IFN-γ和IL-17A的mRNA水平在海马、前额叶和下丘脑均显著下调。

修复突触结构损伤


海马CA3区突触后标志物PSD95和突触前蛋白SYP的光密度分别提升2.1倍和1.8倍,证实S. rimosus能逆转CRS导致的突触损伤。这种突触保护作用与神经炎症缓解呈现时空一致性,暗示二者存在因果关系。

该研究首次阐明土壤微生物可通过"嗅觉-免疫-神经"多维通路干预抑郁症。S. rimosus产生的挥发性物质geosmin可能通过嗅球-边缘系统通路调控神经免疫,其独特的"菌-脑对话"机制为开发基于生态疗法的抗抑郁策略提供了理论支撑。未来研究可进一步解析geosmin的分子靶点,并探索其在女性患者中的特异性响应机制——这或许能解释为何园艺疗法更受女性青睐。这项融合环境微生物学与神经科学的研究,为"One Health"理念下的精神健康干预开辟了新路径。

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