心理压力可改变肠道微生物并加速造血干细胞衰老

近日，中山大学教授赵萌、研究员蒋琳加与合作者利用小鼠模型，描述了一种解释这种关联的机制：心理压力通过改变肠道微生物群，加速了骨髓中造血干细胞的衰老样变化。相关研究7月2日发表于《细胞-干细胞》。

研究首先借助小鼠模型发现，当小鼠长期处于各种心理压力，如神经损伤疼痛、慢性温和应激等状态时，其骨髓中的造血干细胞出现了和自然衰老几乎一样的“功能障碍”，例如细胞数量减少、自我更新能力变差，并且更倾向于分化成髓系细胞，而淋巴细胞的生产则显著下降。同时，这些来自“压力鼠”的造血干细胞，在移植到健康小鼠体内后，会导致后者重建血液系统的能力也出现受损情况。

而回到神经系统层面，研究人员发现压力小鼠大脑中两个特定区域——内侧前额叶皮层和导水管周围灰质的神经元活动显著降低了，这两个区域通常与情绪调节和应激反应有关。当研究者抑制了健康小鼠的这两个脑区时，结果让它们也出现了压力小鼠特有的造血干细胞缺陷。反之，在压力小鼠中激活这两个脑区，则能有效“挽救”干细胞的功能。这表明，心理压力通过影响大脑特定区域的活性，启动了下游的级联反应。

进一步的分析锁定了从大脑到骨髓的关键调控分子——亚精胺。亚精胺是一种天然存在的多胺类物质，此前已被多项研究证实具有促进自噬、延缓衰老的作用。在压力小鼠的骨髓和血清中，亚精胺水平显著下降。这种变化与肠道内罗伊氏乳杆菌丰度降低有关，这种细菌是肠道内合成亚精胺的重要来源。当研究人员给压力小鼠补充罗伊氏乳杆菌后，它们的造血干细胞功能得到恢复。

当小鼠处于压力状态时，内侧前额叶皮层和导水管周围灰质通过交感神经系统将信号投射到肠道，导致肠道黏液分泌减少，罗伊氏乳杆菌丰度下降，进而引发亚精胺耗竭的级联反应。

在机制层面，亚精胺的缺失会使得造血干细胞内自噬活性下降，并导致线粒体无法及时清除。积累的线粒体产生大量活性氧，引发脂质过氧化，使干细胞陷入“铁死亡”应激状态。

综上所述，这项研究完整揭示了心理压力通过影响大脑，到破坏肠道微生物稳态，最后造成造血干细胞功能衰退的全过程。这一发现不仅提示心理压力的更加深层次危害，也为针对性开发缓解压力导致的免疫衰退药物提供了机制和潜在靶点。