日本東北醫科藥科大學藥學研究科的鄭蒙(博士生)、福田友彥副教授、顧建國教授等人組成的研究團隊與燒津水產化學工業(代表董事:片山達)共同發表研究成果稱,透過小鼠實驗證明,經口投予海藻中所含單醣「L-岩藻糖」可減輕抑鬱樣行為(depression-like behavior),並抑制海馬區的神經炎症。由CSDS(慢性社會挫敗應激)誘導的結腸炎症也可透過服用L-岩藻糖得到改善,這一研究成果說明L-岩藻糖代謝可能透過腸腦軸參與機體應激反應。該成果有望成為新的抑鬱症治療策略。相關成果已發表在《Frontiers in Immunology》的7月30日刊上。
圖1 慢性應激誘導小鼠抑鬱樣行為的模型示意圖(圖片提供:東北醫科藥科大學)
在生理條件下,從頭合成途徑和補救途徑共同維持細胞內GDP-岩藻糖水平,支持Fut8介導的核心岩藻糖基化以及正常的神經免疫和突觸穩態。
慢性社會挫敗應激(CSDS)後,補救途徑相關的GDP-岩藻糖生物合成受損,導致海馬中GDP-岩藻糖耗竭及核心岩藻糖基化水平下降。核心岩藻糖基化受損與神經炎症反應增強、JAK2/STAT3信號傳導增強、小膠質細胞活化、突觸功能障礙及抑鬱樣行為息息相關。補充L-岩藻糖可顯著恢復GDP-岩藻糖水平和核心岩藻糖基化,並減輕應激相關的神經炎症和行為異常。
此外,CSDS還會誘導小鼠遠端結腸組織的炎症反應,而L-岩藻糖或含L-岩藻糖的食品原料,如Marine Fucose®30(MF30),同樣可以抑制這一炎症反應。這些結果可能反映了腸腦軸在上述過程中的重要作用。
慢性壓力會引發腦內糖鏈表達下降和神經炎症,提高抑鬱風險,但腦內岩藻糖代謝(糖鏈合成)異常與抑鬱症的關聯此前一直未被闡明。
L-岩藻糖是天然存在的六碳糖,也被稱為6-脫氧半乳糖。已知是褐藻類所含多醣岩藻聚糖的主要構成成分。
此前,研究團隊利用糖轉移酵素之一的α1,6-岩藻糖基轉移酵素(Fut8)缺失小鼠,闡明核心岩藻糖基化糖鏈的減少會帶來對炎症反應的脆弱性,例如負責腦免疫系統的小膠質細胞過度活化等。研究還發現,核心岩藻糖鏈減少的小鼠與野生小鼠相比,誘導抑鬱樣行為所需時間顯著縮短,而服用L-岩藻糖則能夠改善該現象。
另一方面,岩藻糖的這一代謝機制此前並不明確。因此,此次調查了慢性社會挫敗應激(CSDS)對腦及外周組織的影響,以及L-岩藻糖對其的改善作用。
CSDS抑鬱症模型是利用雄性小鼠領地本能的抑鬱症動物模型,被認為能很好地再現人類人際關係(社會性)中的挫折、欺凌等。
投餵L-岩藻糖增加核心岩藻糖鏈後,腦內神經炎症得到抑制。被認為在抑鬱症腦內機制中起著重要作用的AMPA受體次單元和PSD95等突觸蛋白的減少也得到了改善。
此外,研究還發現,CSDS會降低海馬中GDP-岩藻糖量,阻礙岩藻糖基化。
這與GDP-岩藻糖生物合成途徑中FUK和FPGT等酵素的表達下降有關,岩藻糖代謝異常透過投餵L-岩藻糖得到改善,反之,岩藻糖基化抑制劑2FF抑制GDP-岩藻糖量及相關酵素的表達,使抑鬱症和神經炎症惡化。
研究還關注了腸腦軸關聯,證實CSDS在大量免疫細胞常駐、為防止過度炎症而維持免疫耐受的遠端結腸中,會增加炎症性細胞因子的表達,誘導末梢炎症。
因此,口服海藻來源食品原料MF30,可同時抑制海馬與結腸兩處組織的炎症。
顧建國教授表示:「Fut8於21年前,在我曾經任職的大阪大學醫學部谷口直之教授的實驗室被完成純化與選殖,並建構出缺陷小鼠。之後,在東北醫科藥科大學證實了Fut8表達下調會誘發腦部慢性炎症的現象。本次研究透過抑鬱症模型小鼠證明,口服L-岩藻糖具備抑鬱症預防與治療的效果。今後我們將繼續解析詳細分子機制,推進臨床轉化。L-岩藻糖富含於海藻和海蘊等褐藻類生物中。期待開發有助於抑鬱症預防和治療的新型功能性食品和醫藥品。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Frontiers in Immunology
論文: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

