研究背景：

在过去二十年中，科学界经历了一场“微生物组革命”，我们逐渐认识到人体内共生的数万亿微生物不仅是乘客，更是积极参与调节宿主生理功能的关键伙伴。肠道微生物对大脑功能的影响（肠-脑轴）已被广泛研究，但与之解剖位置相近、且存在直接通路（如嗅神经）的鼻腔微生物组在神经系统疾病中的作用却长期被忽视。

 9月22日，发表于 Nature 子刊 Nature Microbiology，题为Nasal Staphylococcus aureus carriage promotes depressive behaviour in mice via sex hormone degradation的研究性论文首次将“肠-脑轴”的范式拓展至“鼻-脑轴”，不仅填补了微生物组与神经精神疾病研究地图上的关键空白，更将肠道微生物内分泌学的前沿概念应用到了一个全新的解剖部位。通讯作者为上海交通大学医学院附属仁济医院检验科主任李敏教授，上海科技大学生命科学与技术学院胡霁教授， 上海交通大学医学院附属仁济医院心理医学科骆艳丽主任医师等。

主要研究方法：

首先，研究人员通过对抑郁症患者和健康对照人群的鼻腔样本进行16S rRNA基因测序和代谢组学分析，发现差异菌群与代谢物；进而，利用小鼠鼻腔微生物移植模型和特异性金黄色葡萄球菌定植模型，在动物体内验证因果关系；最后，通过体外酶活实验、细菌基因敲除、脑组织转录组学和神经递质检测等分子生物学技术，精确阐明了金黄色葡萄球菌通过其分泌的Hsd12酶降解局部性激素，进而调控大脑神经递质合成的分子通路。 

主要研究结果：

1、抑郁症患者鼻腔微生物组中金黄色葡萄球菌丰度显著升高，且其鼻腔局部性激素水平降低（图1）；

图1 人类鼻腔菌群与抑郁症的关联

2、通过小鼠鼻腔菌群移植和直接细菌定植实验，证实来自患者的菌群或单一金黄色葡萄球菌均可诱发抑郁样行为，确立了因果关系（图2、图3）；

图2、图3  动物模型验证与机制探索

3、金黄色葡萄球菌通过分泌一种特定的17β-羟固醇脱氢酶降解鼻腔性激素，导致小鼠大脑中神经递质合成关键基因表达下调和多巴胺、血清素含量降低，而敲除该酶基因则完全阻断了上述致病效应（图4 ）。

图4基因敲除验证

 鼻腔金黄色葡萄球菌通过酶Hsd12降解局部性激素，影响脑内神经递质水平，从而促进抑郁行为。这项研究为理解微生物-宿主互作在精神疾病中的作用提供了新视角。

参考文献：Xiang, G., Wang, Y., Ni, K. et al. Nasal Staphylococcus aureus carriage promotes depressive behaviour in mice via sex hormone degradation. Nat Microbiol (2025). https://doi.org/10.1038/s41564-025-02120-6