抗氧化碳点纳米酶通过恢复肠道微生物群缓解大鼠抑郁

抑郁症是诊断和治疗的一个重大挑战。在影响抑郁症发病和严重程度的因素中，越来越多的证据表明，化学失衡会在全身产生氧化应激。为了解决这个问题，Langmuir杂志上的研究人员开发了抗氧化碳点纳米酶（合成酶样物质），可以减少氧化应激，重新平衡肠道微生物，缓解大鼠应激诱导的抑郁

抑郁症等心理健康障碍不仅降低了受影响个人的生活质量，还挑战了公共卫生和经济繁荣。抑郁症的一个潜在标志是活性氧和含氮化合物的积聚，这会压倒身体的自然防御。由此产生的氧化应激通过破坏微生物的平衡来影响肠道健康，这会引发炎症并改变大脑和神经元功能

为了纠正这个问题，黄继红、何伟伟及其同事合成了具有很强抗氧化能力的酶样物质，以减少反应物种，从而恢复肠道微生物平衡，缓解抑郁

研究人员通过聚合葡萄糖和氨基酸组氨酸创造了碳点纳米酶（CDzymes），以确保抗氧化活性，同时保持生物相容性。CDzymes中和了溶液和培养的小鼠神经细胞中的一系列反应性物种，没有毒性迹象

研究人员随后转向了一种称为慢性和不可预测的轻度压力（CUMS）的抑郁症大鼠模型。他们比较了四组动物——健康大鼠、未经治疗的CUMS大鼠和用γ-氨基丁酸（GABA）（一种抑制神经信号传导的抗抑郁药物）或CDzymes治疗的CUM大鼠

在寻求奖励、好奇心、探索意愿和对绝望的抵抗力方面，接受任何一种治疗的大鼠都比未接受治疗的CUMS大鼠表现出更少的抑郁行为。GABA或CDzymes治疗观察到的行为改善也与从脑组织中分离出的几种与抑郁症相关的神经递质水平的提高相一致

研究人员随后通过分析粪便微生物，探讨了CUMS和治疗对啮齿动物肠道微生物组的影响。尽管抑郁动物的微生物丰富度和多样性大大降低，但GABA或CDzymes处理在很大程度上逆转了这种降低

此外，接受治疗的大鼠粪便中存在的微生物类型更接近健康大鼠，突显了肠道健康与心理健康之间的联系。这种微生物修复还改善了对神经信号传导至关重要的几种氨基酸的代谢

综上所述，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 More information: Huimin Jia et al, Antioxidant Carbon Dots Nanozymes Alleviate Stress-induced Depression by Modulating Gut Microbiota, Langmuir (2024). DOI: 10.1021/acs.langmuir.4c02481

Journal information: Langmuir