本技术揭示了一种高产吲哚乙酸的罗伊氏粘液乳杆菌CCFM1289,该菌株在微生物技术领域具有显著应用,特别是在缓解焦虑和抑郁情绪方面。研究表明,CCFM1289能在体内外环境中产生吲哚乙酸,有效减轻焦虑和抑郁症状。
背景技术
抑郁症是以长期连续的心情低落为主要症状的复杂的心理疾病,常见症状表现为快感缺失、思维迟缓、意志活动减退、认知功能损害、躯体症状等。近年来抑郁症的发病率持续上升,发病年龄逐渐下移。目前被广泛应用于临床治疗的抗抑郁药物,如选择性五羟色胺重摄取抑制剂和单胺氧化酶抑制剂等,普遍存在起效缓慢、治疗效果不一致、副作用大、药物依赖性等缺点,使得抑郁症的治疗存在严重的局限性。因此,开发安全有效的抑郁干预或治疗途径十分迫切。
抑郁症患者通常伴随着多系统功能异常,如血清素能神经系统、多巴胺能神经系统、去甲肾上腺素能系统、胆碱能神经系统、谷氨酸能神经系统、GABA能神经系统、下丘脑-垂体-肾上腺轴及免疫系统等。近年来,越来越多研究表明“微生物-肠-脑”轴在抑郁症发生发展中扮演着重要角色。抑郁人群存在肠道菌群及其代谢物紊乱,人源小鼠实验表明肠道菌群及代谢物亦会导致焦虑样和抑郁样行为的发生。通过调节肠道菌群构成或其代谢物含量可缓解抑郁症状,减缓抑郁发生。代谢组学检测表明重度抑郁人群尿液、粪便及脑脊液存在色氨酸代谢通路中吲哚类物质代谢失调。研究表明吲哚类物质参与机体的免疫调节和神经调节,其中,吲哚丙酸可减轻焦虑情绪,吲哚乳酸可维持免疫稳态,吲哚乙酸可缓解应激小鼠的抑郁样行为。此外,吲哚类物质作为AHR信号通路的配体,可激活AHR信号通路,调控下游基因表达,促进神经发生。抑郁症会伴随着神经生成降低,通过吲哚类物质调控神经生成或可成为另一缓解抑郁发生的治疗途径。人体自身不能代谢产生吲哚乙酸等吲哚类物质,这类物质在人体是由肠道微生物产生的,其在人体发挥作用的初始部位在大肠。而直接摄入这类吲哚类物质会从小肠吸收,违背吲哚类物质在人体发挥作用的正常部位和过程,造成潜在的风险,如易形成药物积累,可能会增加肝脏代谢负担,抑制肝脏功能,药物剂量过高时则会抑制神经系统发育;并且,吲哚乙酸在体内的半衰期短,难以达到持续起效的效果,所需药量的大小也很难调控。因此,以吲哚类物质为物质基础开发一种从人体大肠发挥作用且安全有效的抑郁缓解途径具有重要意义。
益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,可参与调节宿主黏膜与系统免疫功能或维持内环境稳态,促进机体健康。已有研究报道益生菌可缓解抑郁情绪,如短双歧杆菌CCFM1025能改善抑郁小鼠的抑郁样行为,提高抑郁小鼠脑中的5-羟色胺、5-羟色氨酸和脑源神经营养因子的水平,从而达到抗抑郁效果。副干酪乳酪杆菌CCFM1229可减轻小鼠焦虑样和抑郁样行为以及维持中枢神经系统髓鞘结构和功能的稳定。这些食用后能够给宿主带来精神健康获益的活体生物可称为精神益生菌,此类益生菌的应用极大地降低了药副作用及药物依赖性,为临床上抑郁症治疗提供一种安全稳定的缓解途径。研究表明部分益生菌具有代谢色氨酸产吲哚类物质的能力,如干酪乳酪杆菌、植物乳杆菌和罗伊氏粘液乳杆菌等。已有报道植物乳杆菌L168和罗伊氏粘液乳杆菌通过ICA和ILA激活AHR,将上皮内CD4+T辅助细胞发展为免疫调节性T细胞参与免疫调节。粪便宏基因组测序发现,鸡乳杆菌(Lactobacillus gallinarum)在结直肠癌患者体内缺失,鸡乳杆菌可通过分泌ILA促进结直肠癌细胞凋亡,调节肠道微生物群,以防止结直肠肿瘤的发生。尚未有产吲哚类物质的益生菌在抑郁缓解中的应用。专利CN114990023A报道了一株高产吲哚类衍生物的罗伊氏粘液乳杆菌,但吲哚乙酸产量仅达到109.66ng/mL,剂量低,无法满足发挥抗抑郁功效的作用。
目前,尚未报道既能高产吲哚乙酸,又具有缓解焦虑抑郁情绪功能的罗伊氏粘液乳杆菌。
实现思路