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泥土是新的百忧解吗?

土壤细菌注射能产生血清素——以及快乐——在小鼠身上。

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在染色的小鼠大脑切片中,蓝色表示由土壤细菌激活的血清素释放神经元。来源:由Christopher Lowry提供

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研究

“免疫反应性中脑边缘皮层血清素能系统的鉴定:在情绪行为调控中的潜在作用”,作者:Christopher Lowry 等人,于3月28日在线发表在《神经科学》杂志上。

动机

一些研究人员提出,过去一个世纪哮喘和过敏病例急剧增加,出乎意料地源于我们生活得太干净。这种观点认为,日常接触环境中无害的微生物——例如土壤细菌——可以训练我们的免疫系统忽略像花粉或邻居的狗身上的皮屑这样的良性分子。

将这种“卫生假说”推向一个更令人惊讶的方向,最近的研究表明,用一种特定的土壤细菌——结核分枝杆菌 (Mycobacterium vaccae)——进行治疗可能能够缓解抑郁。例如,注射了灭活的结核分枝杆菌肺癌患者报告了更好的生活质量,以及更少的恶心和疼痛。现在,一组神经科学家和免疫学家可能已经弄清楚了原因。这些细菌在被注射到小鼠体内时,会激活大脑中一组释放血清素的神经元——与百忧解针对的神经相同。

方法

一些研究发现,用无害的土壤细菌结核分枝杆菌 (M. vaccae) 进行治疗可以缓解皮肤过敏,而其他报告——例如癌症研究——表明它可以改善情绪。英国布里斯托大学的神经科学家Christopher Lowry 猜测了这一过程可能如何运作。“我们认为发生的是,细菌激活免疫细胞,这些免疫细胞释放称为细胞因子的化学物质,然后这些细胞因子作用于感觉神经上的受体,增加它们的活性,”他说。

为了验证这一假设,他和他的同事们对小鼠进行了一系列实验。首先,Lowry 用声波杀死了结核分枝杆菌 (M. vaccae) 并将其分解。然后,他麻醉了六只小鼠,并将粉碎的细菌直接注入它们的风管。在杀死小鼠后,他间接测量了动物体内的细胞因子水平,并发现它们肺组织中这些蛋白质的产生增加。

研究小组还观察了小鼠的大脑,以了解在细菌注射后,哪些神经元(如果有的话)被激活了。他们发现,大脑特定区域——背缝核——的血清素生成神经元在接受治疗的小鼠中更为活跃。“这很重要,”Lowry 说,“因为该缝核区域的细胞投射到大脑中调节情绪的区域,包括前额叶皮层和海马体,海马体也参与情绪调控和认知功能。”他们还发现前额叶皮层中的血清素本身也有所增加。

最后,Lowry 和他的同事们研究了另一组小鼠,它们经历了应激反应测试。他们将每只小鼠放入水中五分钟,并计时动物从主动游泳转为被动漂浮的时间。对照组小鼠平均游泳时间为两分半钟,而注射了结核分枝杆菌 (M. vaccae) 的动物则游泳了四分钟。研究人员已经知道抗抑郁药会增加主动游泳并减少不动。Lowry 解释说,这些细菌“产生了与抗抑郁药物完全相同的影响”。

意义

迄今为止的结果表明,仅仅吸入结核分枝杆菌 (M. vaccae)——在野外散步或在花园里翻土时你就会摄入剂量——有助于引发快乐的心情。“你也可以通过水源或食用植物——从花园里摘的生菜,或胡萝卜——来摄入分枝杆菌,”Lowry 说。

伦敦大学学院的免疫学家、该论文的合著者Graham Rook补充说,抑郁本身可能在一定程度上是一种炎症性疾病。通过触发能抑制过敏典型炎症反应的免疫细胞的产生,结核分枝杆菌 (M. vaccae) 可能会减轻这种炎症,从而缓解抑郁。使用结核分枝杆菌 (M. vaccae)——或基于该细菌分子成分的药物——的治疗,有一天可能会用于治疗抑郁症。

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Rook 说:“我不确定未来的方向是使用能绕过这些细菌的药物,还是更容易说‘管他呢,我们就用这些细菌吧’。”

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