通过针对氧化应激和肠道失衡，一种新型纳米酶疗法可以成为传统抗抑郁药的突破性替代品。初步动物试验显示出令人鼓舞的结果。
抗氧化碳点纳米酶治疗抑郁症机制示意图，来源：许昌学院
抑郁症不仅仅是一种精神疾病，它有着深厚的生化根源。氧化应激会破坏肠道微生物群，加重炎症并改变大脑功能。
目前，中国科学家已经设计出CDzymes，一种类似酶的微小颗粒，可以重新平衡肠道并缓解压力大鼠的抑郁症状。
解开抑郁症的化学失衡之谜抑郁症很难诊断和治疗，部分原因是它涉及复杂的生物因素。越来越多的研究指出，化学失衡会导致全身氧化应激，从而可能加重抑郁症状。在一项发表在《Langmuir》杂志上的研究中，科学家开发了抗氧化碳点纳米酶（合成的酶样颗粒），可以减少氧化应激，恢复肠道微生物平衡，并缓解大鼠应激引起的抑郁症。
氧化应激与肠道健康的关系抑郁症等精神疾病不仅影响个人，还对公共卫生和经济造成重大挑战。其中一个因素是活性氧和氮化合物的积累，它们会压倒人体的自然防御能力。这种氧化应激会通过改变微生物平衡来破坏肠道健康，导致炎症和脑功能变化。
为了解决这个问题，许昌学院何伟伟教授团队与黄继红教授经过两年多合作研究，创造了具有强抗氧化特性的酶类物质。这些纳米酶有效地中和了有害化合物，有助于重新平衡肠道微生物并减轻研究中的抑郁症状。
用于治疗的创新抗氧化纳米酶研究人员通过聚合葡萄糖和氨基酸组氨酸，创建了碳点纳米酶（CDzymes），以确保抗氧化活性，同时保持生物相容性。CDzymes 可以中和溶液中和培养的小鼠神经细胞中的一系列活性物质，且没有毒性迹象。
随后，研究人员开始研究一种名为慢性不可预测轻度压力 (CUMS) 的抑郁症大鼠模型。他们比较了四组动物——健康大鼠、未接受治疗的 CUMS 大鼠和接受 γ-氨基丁酸 (GABA)（一种抑制神经信号的抗抑郁药物）或 CDzymes 治疗的 CUMS 大鼠。
接受任一治疗的大鼠在寻求奖励、好奇心、探索意愿和抵抗绝望方面表现出的抑郁行为比未接受治疗的 CUMS 大鼠要少。GABA 或 CDzymes 治疗后观察到的行为改善也与从脑组织中分离出的几种与抑郁相关的神经递质水平的提高相一致。
动物研究的良好结果研究人员随后通过分析粪便微生物探索了 CUMS 和治疗对啮齿动物肠道微生物群的影响。尽管抑郁症动物的微生物丰富度和多样性大大降低，但这种降低在 GABA 或 CDzymes 治疗中得到了很大程度的逆转。
此外，接受治疗的大鼠粪便中存在的微生物类型与健康大鼠的更接近，这凸显了肠道健康与心理健康之间的联系。这种微生物恢复还改善了神经信号传导所必需的几种氨基酸的代谢。
综合起来，这些结果表明，CDzymes 在动物研究中与 GABA 一样有效，使其成为治疗抑郁症的另一种潜在治疗选择。
作者感谢中央引导地方科技发展专项资金、河南省重点研发计划项目和功能食品绿色制造协同创新中心的资助。
参考文献：“抗氧化碳点纳米酶通过调节肠道微生物群缓解压力引起的抑郁”，作者：Huimin Jia、Jiawen Kong、Zheyuan Hu、Tao Wen、Caixia Li、Yuyang Chen、Jihong Huang 和 Weiwei He，2024 年 9 月 2 日， Langmuir。DOI：10.1021/acs.langmuir.4c02481
来源：美国化学学会（ACS）
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