肠易激综合征（IBS）是一种常见的功能性肠病。临床观察表明，约39%的IBS患者伴有焦虑症状，28%伴有抑郁症状，提示肠道功能异常与情绪障碍之间存在密切关联。近年来，"肠-脑轴"概念的提出为解析肠道菌群与中枢神经系统之间的双向通讯提供了新的理论框架。然而，肠道菌群如何具体调控情绪行为的分子机制尚未完全阐明。

2026年4月，上海交通大学医学院李亚东研究员团队在Cell Metabolism（IF=30.9）发表了题为“Gut microbial metabolism via hippocampal indole-AhR signaling regulates emotional symptoms”的文章。该研究首次揭示了肠道共生菌Alistipes shahii通过色氨酸代谢产生吲哚，进而经海马腹侧齿状回（vDG）芳基烃受体（AhR）信号通路调控情绪症状的完整机制。其中，16S rRNA基因测序、非靶向代谢组及色氨酸靶向代谢组检测由诺禾致源提供。

整体研究内容

本研究揭示了一条将肠道微生物与IBS情绪症状联系起来的“肠-脑”通路。肠道中A. shahii细菌的缺失会导致微生物代谢产物吲哚的水平降低，从而削弱大脑情绪相关区域中的AhR信号。通过恢复A. shahii-吲哚这一通路，或者使用临床已批准的二欧山酚（地奥斯明）来激活AhR，能够改善IBS中的情绪异常。

研究结果

1. A. shahii缺失——IBS情绪障碍的关键菌群事件

利用IBS小鼠模型，通过OFT（旷场）/TST（悬尾）/FST（强迫游泳）三项行为学确认小鼠的焦虑与抑郁样表型。16S rRNA与宏基因组分析显示，IBS个体中A. shahii丰度显著降低，且与情绪评分的相关性在所有差异菌中最为突出。研究人员将IBS模型鼠的粪菌移植给无菌小鼠，可复现情绪异常；而抗生素清除后再回补A. shahii，则能显著改善焦虑与抑郁样行为。综合以上结果，A. shahii与IBS情绪症状的因果关联被牢牢钉在证据链上。

图1 肠道菌群对IBS患者及模型小鼠情绪症状的调节作用

2.色氨酸-吲哚通路全面下调——靶向代谢组学的关键发现

本研究先对IBS小鼠粪便做非靶向代谢组学筛选，并且随后发现吲哚、丙酸、乙酸显著下调，且仅吲哚水平与三项情绪指标均显著相关。为精准定量这一关键分子，研究团队采用色氨酸靶向代谢组获得以下定量证据：（1）IBS小鼠与IBS患者粪便吲哚均显著低于对照；（2）IBS小鼠粪便、结肠组织、血清中吲哚均显著下降；（3）IBS患者粪便及血液吲哚显著降低，与A. shahii丰度显著正相关。以上实验结果使吲哚这一关键信号分子在多组织、多群体、多处理条件下的变化被精准捕获，为论文核心结论提供了定量基石。

图2 微生物代谢产物吲哚是导致IBS情绪障碍的驱动因素

3. TnAse——菌-代谢轴的分子开关

色氨酸酶（TnAse）是肠道菌群将色氨酸裂解为吲哚的限速酶。宏基因组分析显示，IBS患者粪便tnaA基因丰度显著下降，其中Alistipes与Bacteroides两属贡献了健康人群73%的tnaA基因池。在ABX清除菌群的IBS小鼠中回补任一TnAse产酶菌均可升高吲哚并改善情绪；体内直肠给予TnAse抑制剂可诱导焦虑/抑郁样行为，而补充TnAse则显著提升小鼠粪便、结肠、血清吲哚水平并挽救情绪表型。以上完整证据链充分锁定TnAse为A. shahii—色氨酸—吲哚轴的分子开关。

图3 TnAse对IBS中由吲哚介导的情绪症状具有调控作用

4. 吲哚—海马vDG AhR——肠-脑对话的中枢终点

外周吲哚如何作用于大脑？研究锁定AhR——目前已知的吲哚唯一受体。分析显示，AhR在DG高表达，且集中于vDG颗粒细胞。IBS小鼠vDG中AhR核内表达显著降低。通过色氨酸靶向代谢组发现：vDG中吲哚含量在IBS小鼠中显著降低；外周补充吲哚可显著回升vDG吲哚水平。机制链进一步延伸：vDG颗粒细胞特异性AhR敲除，小鼠自发出现焦虑/抑郁样行为；IBS小鼠vDG c-Fos表达降低、膜片钳记录到动作电位发放减弱，吲哚处理可恢复神经元兴奋性；AhR拮抗剂CH223191完全阻断吲哚或A. shahii移植的治疗效应。尤为重要的是，已上市AhR激动剂地奥司明可显著改善IBS小鼠情绪症状。A. shahii—TnAse—吲哚—vDG AhR通路由此被确立为IBS情绪共病可临床转化的肠-脑轴新靶点。

图4 CSRP3促进线粒体生物合成和融合

小编总结

本研究系统解析了一条精确的肠-脑轴代谢信号通路——A. shahii-TnAse-吲哚-AhR-vDG，将肠道菌群的代谢变化与大脑情感调控机制直接联系起来。本研究中16S rRNA基因测序、非靶向代谢组及色氨酸靶向代谢组学检测由诺禾致源提供。其中色氨酸靶向代谢组可对色氨酸代谢通路的吲哚、5-羟色胺、犬尿氨酸等多个关键节点代谢物进行精准定量，为肠道菌群-色氨酸代谢-肠脑轴研究提供可靠的数据支撑。

参考文献：

Wang TT, Luo YJ, Feng W, et al. Gut microbial metabolism via hippocampal indole-AhR signaling regulates emotional symptoms. Cell Metabolism. 2026;38:1-17.