慢性应激重塑肠道细菌生态与多糖代谢,并引发神经内分泌后果,尽管行为未发生变化

由 root 提交于 周四, 10/15/2026 - 04:54
摘要

肠道微生物组—脑轴(GMBA)通过代谢、免疫和神经内分泌通路连接肠道与大脑,并可能在心理应激(PS)期间发生失调。以往研究主要通过推断微生物功能开展分析,并采用无法充分模拟人类心理应激的物理应激因素;本研究则将功能性多组学应用于慢性社会隔离小鼠模型。尽管隔离未引起可测量的行为变化,但脑蛋白质组学揭示了与应激相关的分子反应。分类学分析和短链脂肪酸分析提示微生物组变化有限;然而,宏蛋白质组学发现了细菌生态及碳水化合物活性酶的性别特异性重构。在雌性小鼠中,隔离增加了参与细菌微区室代谢的鼠源佩特拉洛伊西菌(*Petralouisia muris*)蛋白,以及跨多个毛螺菌科分类单元的β-葡萄糖醛酸苷酶。β-葡萄糖醛酸苷酶丰度的增加与循环中葡萄糖醛酸苷水平降低及脑内雌激素受体活性改变相一致,提示微生物介导的去结合反应与宿主雌激素信号传导之间存在相互作用。这些发现表明,功能性肠道微生物组—脑轴的改变可能先于明显的行为表型出现,或独立于明显的行为表型发生,并凸显了在心理应激研究中直接开展功能 profiling 的价值。

肠道微生物组—脑轴(GMBA)通过代谢、免疫和神经内分泌通路连接肠道与大脑,并可能在心理应激(PS)期间发生失调。既往研究主要依赖推断微生物功能,并采用无法充分模拟人类心理应激的物理应激源。本研究将功能性多组学应用于慢性社会隔离小鼠模型。尽管隔离未引起可测量的行为变化,脑蛋白质组学仍揭示了与应激相关的分子反应。分类学分析和短链脂肪酸分析显示,微生物组变化有限;然而,宏蛋白质组学揭示了细菌生态和碳水化合物活性酶的性别特异性重构。在雌性小鼠中,隔离增加了参与细菌微区室代谢的 Petralouisia muris 蛋白,以及多个毛螺菌科分类单元中的 β-葡萄糖醛酸苷酶。β-葡萄糖醛酸苷酶丰度升高,同时伴随循环葡萄糖醛酸结合物减少和脑内雌激素受体活性改变,这提示微生物去结合反应与宿主雌激素信号之间存在相互作用。这些发现表明,GMBA 的功能改变可能先于明显的行为表型出现,或独立于此类表型发生,并凸显了在心理应激研究中直接开展功能分析的价值。

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关键词:慢性心理应激 · 肠道微生物组—脑轴 · 宏蛋白质组学 · β-葡萄糖醛酸苷酶 · 雌激素信号传导

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.09.757984v1?rss=1