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背景:在世界范围内,总人口中有将近17%的人都曾受到重度抑郁症(MDD)的困扰,其较高的发病率和可怕的危害性给世界各国带来了前所未有的压力和负担(社会上和经济上)。作为嗅觉传导的第一中继站,成年哺乳动物的嗅球可以终生进行神经发生,以维持嗅觉功能,而嗅球体积的缩小及嗅觉灵敏度的减退在临床抑郁患者中经常可见。临床和科研证据不断更新,提示通过微生物-肠-脑轴,肠道微生物影响着重度抑郁症病理生理的发生发展,但目前对其独特的分子机制研究还处于初级阶段。嗅球细胞和分子水平的障碍是否存在于肠道微生物紊乱所致抑郁症的发生、发展过程,目前还不得而知。方法:此研究,我们经iTRAQ与LC-MS/MS的联合运用,比较分析了分别被“MDD患者的肠道微生物菌群”与“健康对照的肠道微生物菌群”移植的两组无菌小鼠的嗅球(OB)蛋白组,经Mascot数据库检索并严格筛选后,大体上鉴定出5192种蛋白和25173种独特肽段,所有这些蛋白和肽段符合FDR<1%的标准。实验发现两组小鼠的嗅球蛋白组存在367个差异性蛋白(119个上调和248个下调)。为探索神经系统疾病及其生物学功能,我们选择IPA数据库来系统地分析iTRAQ的数据信息。结果:通过数据库的整合,这些数据主要被归纳为三种类型:“疾病和病症”,“分子和细胞功能”和“生理系统发育和功能”。确切地说,“疾病和病症”突出体现为神经或免疫疾病;“分子和细胞功能”则表现出一些与抑郁症高度契合的研究方向,如细胞的功能,生长和增殖;在“生理系统发育和功能”中,神经系统的发育和功能甚至排在首要的位置。该研究结果在与CUMS抑郁研究中的嗅球蛋白组学信息进行完对比分析后,我们高度关注CREB信号通路的传导和作用,该通路可调节与神经可塑性,细胞的存活,认知行为能力有关的基因的表达,与抑郁症的病理机制密切相关,其功能失调可能会在某种程度上干扰到嗅球的轴突生成。然后,通过免疫印迹法(Western blot),我们对CREB通路中提示下调表达的CACNA1E蛋白及其下游的数个蛋白(CALM/CaMKII/CREB/BDNF)进行了验证。与对照组相比,CACNA1E(p<0.01)、CALM(p<0.01)和BDNF(p<0.001)的表达显著下调。p-CREB的表达呈现明显下降趋势(p=0.07)。然而,P-CaMKII中未观察到统计学变化(p>0.05)。此外,在粪便菌群移植(FMT)模型中,关于核受体信号通路的研究同样值得期待。结论:这些研究丰富了我们之前对肠道菌群作用于神经精神疾病的种种认识,为深入了解抑郁症中嗅球功能障碍的复杂机制提供了创造性的见解。