《自然·通讯》：又湿又热，焦虑易发作!暨南大学团队揭示湿热环境导致焦虑症的机制

来源：奇点糕 2024-07-13 14:19

梅雨季节每年从6月上旬持续至七月上、中旬，覆盖我国延湖北宜昌至华东沿海地区的江淮流域。在这段炎炎夏日里，雨量大且降水集中，日照时数又少，短短一个月时间就能淋全年30%-40%的雨[1]。

梅雨季节每年从6月上旬持续至七月上、中旬，覆盖我国延湖北宜昌至华东沿海地区的江淮流域。在这段炎炎夏日里，雨量大且降水集中，日照时数又少，短短一个月时间就能淋全年30%-40%的雨[1]。

简直是超 级 湿 热！

长期的极端潮湿炎热难免会引起发霉的现象，到处在发霉，甚至连情绪都会发霉。有记录显示，在极端湿热的日子里，急诊室里精神病患者的就诊次数增加[2,3]。一项具有全国代表性的研究报告称，平均温度每升高1 C，与焦虑症同时患病的风险增加24%；平均湿度每增加1g/m ，同时患病的风险增加6%[4]。

情绪究竟为什么也会跟着发霉，没人能给出明确解释，也缺乏相应的干预策略。

暨南大学陈孝银、周立兵团队的最新研究揭示，湿热环境通过影响肠道微生物组成和代谢产物（特别是石胆酸），导致神经炎症和神经元的兴奋/抑制平衡失调，从而导致焦虑症。通过补充特定的益生菌可以有效缓解小鼠由湿热环境引起的这些生理和行为上的变化，显示出益生菌治疗的潜在疗效。

论文于近日发表在《自然 通讯》上[5]。

论文首页截图

焦虑症是最常见的神经精神疾病，全球患病率为0.9-28.3%[6]，其特征包括过度和持续的忧虑，伴有出汗、心悸、压力感、血压升高等身体症状。年龄、性别、遗传和社会压力等，都属于焦虑症的风险因素。随着全球变暖问题进一步加剧，湿度、温度、气压等极端天气对心理健康的影响也被重视起来。

在这项研究中，研究团队将成年小鼠分别安置于正常环境（22-24 C，45-55%湿度）和潮湿炎热环境（31-33 C，91-95%湿度）中45天，随后进行一系列行为测试以评估小鼠的精神状态。结果显示，生活在湿热环境的小鼠存在典型的焦虑样行为且压力较大，但没有抑郁样行为。

这些行为变化得到了神经元电生理特征的支持。

研究团队观察到，相比于正常环境，生活在湿热环境的小鼠内侧前额叶皮层（mPFC）第II/III层锥体神经元的神经元兴奋/抑制（E/I）比率增加。E/I平衡对于维持大脑健康至关重要，已有研究表明E/I 比率增加会导致兴奋性神经毒性，从而引发焦虑样行为。另外，使用染色分析小鼠突触囊泡蛋白的表达，也显示其椎体神经元接收到更多兴奋性输入。

总处于湿热环境让小鼠很焦虑

随后，研究团队探讨了湿热环境对小鼠消化系统的影响。

他们发现，在湿热环境闷上45天会导致小鼠体重下降、盲肠尺寸减小，引起肠道微生物群组成和多样性的显著变化，Lactobacillus murinus、罗伊氏乳杆菌（L.reuteri）、嗜黏蛋白阿克曼菌（Akk）等益生菌的丰度显著下降至几乎检测不到；相应地，小鼠血清代谢物改变，次级胆汁酸，尤其是石胆酸（LCA），在这些小鼠的血清和大脑内水平显著上升。

类似的变化也可在我们人类身上观察到。研究团队收集了不同温湿度条件下男性参与者的血清和粪便样本，验证表明肠菌结构确实表现出多样性变化，并伴随石胆酸和TNF- 水平的变动。

进行粪菌移植的话，可以重现生活在湿热环境下的小鼠的肠菌结构和焦虑样行为，以及mPFC锥体神经元的E/I失衡现象。这些意味着，湿热环境引起的肠道菌群改变是焦虑样行为的直接原因。

研究团队进一步通过分析紧密连接蛋白的表达、使用伊文思蓝染色示踪等技术发现，生活在湿热环境下，小鼠的血脑屏障、肠道屏障受损，血清和大脑中的炎症因子水平增加。而且大脑内的PI3K/AKT/NF- B信号通路被激活，小胶质细胞处于反应性状态，发生神经炎症。这些现象与小鼠的石胆酸水平以及L. murinus定植丰度密切相关。

湿热环境导致肠道屏障和血脑屏障受损并激活神经炎症

根据观察到的结果，他们推测，在湿热环境下，诸如L. murinus丰度下降之类的肠道菌群失调会损害肠道屏障的通透性，使更多的石胆酸被吸收进入血液。石胆酸水平升高后可能导致肝脏产生促炎细胞因子并损害血脑屏障，导致脑部神经炎症，诱导炎症级联反应。

于是，研究团队得出了应对策略。

他们发现，益生菌L. murinus、罗伊氏乳杆菌和Akk菌能改善小鼠由湿热环境引发的焦虑行为。其中，L. murinus表现出最优异的疗效，有效逆转生活在湿热环境下小鼠的焦虑行为，通过调整肠道微生物群和降低炎症因子TNF- 水平改善神经功能，并纠正了小鼠大脑中的E/I平衡，降低与炎症相关的信号通路活性。

益生菌治疗有效，特别是L. murinus

值得注意的是，由于在测试小鼠行为时，仅雄性小鼠在湿热环境下表现出焦虑行为，而雌性小鼠并没有，因此机制探索时使用的都是雄性小鼠。关于这点研究团队没有做深入讨论。

总之，该研究再次证明长期生活在湿热环境与焦虑症相关，并从机制上做出解释，揭示肠菌在其中的重要性，表明益生菌L. murinus是一种潜在的治疗策略。

参考文献：

[1]https://news.cctv.com/2024/06/21/ARTIoPaSHVO6HJva0QjVF2L6240621.shtml

[2]Wang, X., Lavigne, E., Ouellette-kuntz, H. Chen, B. E. Acute impacts of extreme temperature exposure on emergency room admissions related to mental and behavior disorders in Toronto, Canada. J. Affect Disord. 155, 154 161 (2014).

[3]Vida, S., Durocher, M., Ouarda, T. B. Gosselin, P. Relationship between ambient temperature and humidity and visits to mental health emergency departments in Qu bec. Psychiatr. Serv. 63, 1150 1153 (2012).

[4]Wahid, S. S., Raza, W. A., Mahmud, I. Kohrt, B. A. Climate-related shocks and other stressors associated with depression and anxiety in Bangladesh: a nationally representative panel study. Planet. Health 7, e137 e146 (2023).

[5]https://www.nature.com/articles/s41467-024-49972-w

[6]Shahbazi, F., Shahbazi, M. Poorolajal, J. Association between socioeconomic inequality and the global prevalence of anxiety and depressive disorders: an ecological study. Gen. Psychiatry 35, e100735 (2022).

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