日本东北医科药科大学药学研究科的郑蒙(博士生)、福田友彦副教授、顾建国教授等人组成的研究团队与烧津水产化学工业(代表董事:片山达)共同发表研究成果称,通过小鼠实验证明,经口投予海藻中所含单糖“L-岩藻糖”可减轻抑郁样行为(depression-like behavior),并抑制海马区的神经炎症。由CSDS(慢性社会挫败应激)诱导的结肠炎症也可通过服用L-岩藻糖得到改善,这一研究成果说明L-岩藻糖代谢可能通过肠脑轴参与机体应激反应。该成果有望成为新的抑郁症治疗策略。相关成果已发表在《Frontiers in Immunology》的7月30日刊上。
图1 慢性应激诱导小鼠抑郁样行为的模型示意图(供图:东北医科药科大学)
在生理条件下,从头合成途径和补救途径共同维持细胞内GDP-岩藻糖水平,支持Fut8介导的核心岩藻糖基化以及正常的神经免疫和突触稳态。
慢性社会挫败应激(CSDS)后,补救途径相关的GDP-岩藻糖生物合成受损,导致海马中GDP-岩藻糖耗竭及核心岩藻糖基化水平下降。核心岩藻糖基化受损与神经炎症反应增强、JAK2/STAT3信号传导增强、小胶质细胞活化、突触功能障碍及抑郁样行为息息相关。补充L-岩藻糖可显著恢复GDP-岩藻糖水平和核心岩藻糖基化,并减轻应激相关的神经炎症和行为异常。
此外,CSDS还会诱导小鼠远端结肠组织的炎症反应,而L-岩藻糖或含L-岩藻糖的食品原料,如Marine Fucose®30(MF30),同样可以抑制这一炎症反应。这些结果可能反映了肠脑轴在上述过程中的重要作用。
慢性压力会引发脑内糖链表达下降和神经炎症,提高抑郁风险,但脑内岩藻糖代谢(糖链合成)异常与抑郁症的关联此前一直未被阐明。
L-岩藻糖是天然存在的六碳糖,也被称为6-脱氧半乳糖。已知是褐藻类所含多糖岩藻聚糖的主要构成成分。
此前,研究团队利用糖转移酶之一的α1,6-岩藻糖基转移酶(Fut8)缺失小鼠,阐明核心岩藻糖基化糖链的减少会带来对炎症反应的脆弱性,例如负责脑免疫系统的小胶质细胞过度活化等。研究还发现,核心岩藻糖链减少的小鼠与野生小鼠相比,诱导抑郁样行为所需时间显著缩短,而服用L-岩藻糖则能够改善该现象。
另一方面,岩藻糖的这一代谢机理此前并不明确。因此,此次调查了慢性社会挫败应激(CSDS)对脑及外周组织的影响,以及L-岩藻糖对其的改善作用。
CSDS抑郁症模型是利用雄性小鼠领地本能的抑郁症动物模型,被认为能很好地再现人类人际关系(社会性)中的挫折、欺凌等。
投喂L-岩藻糖增加核心岩藻糖链后,脑内神经炎症得到抑制。被认为在抑郁症脑内机制中起着重要作用的AMPA受体亚基和PSD95等突触蛋白的减少也得到了改善。
此外,研究还发现,CSDS会降低海马中GDP-岩藻糖量,阻碍岩藻糖基化。
这与GDP-岩藻糖生物合成途径中FUK和FPGT等酶的表达下降有关,岩藻糖代谢异常通过投喂L-岩藻糖得到改善,反之,岩藻糖基化抑制剂2FF抑制GDP-岩藻糖量及相关酶的表达,使抑郁症和神经炎症恶化。
研究还关注了肠脑轴关联,证实CSDS在大量免疫细胞常驻、为防止过度炎症而维持免疫耐受的远端结肠中,会增加炎症性细胞因子的表达,诱导末梢炎症。
因此,口服海藻来源食品原料MF30,可同时抑制海马与结肠两处组织的炎症。
顾建国教授表示:“Fut8于21年前,在我曾经任职的大阪大学医学部谷口直之教授的实验室被完成纯化与克隆,并构建出缺陷小鼠。之后,在东北医科药科大学证实了Fut8表达下调会诱发脑部慢性炎症的现象。本次研究通过抑郁症模型小鼠证明,口服L-岩藻糖具备抑郁症预防与治疗的效果。今后我们将继续解析详细分子机制,推进临床转化。L-岩藻糖富含于海藻和海蕴等褐藻类生物中。期待开发有助于抑郁症预防和治疗的新型功能性食品和医药品。”
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Frontiers in Immunology
论文:L-fucose administration ameliorates chronic social defeat stress-induced depressive like behaviors by restoring GDP-fucose biosynthetic activation and core fucosylation
DOI:doi.org/10.3389/fimmu.2026.1909378

