Cell Stem Cell | 赵萌团队揭示焦虑情绪让免疫系统提前衰老的“脑—肠—骨髓”新调控轴

在人们的传统认知中，心理压力被认为主要影响情绪和行为状态。然而，越来越多的流行病学研究发现，长期焦虑、抑郁和慢性心理压力不仅增加心血管疾病、代谢疾病和感染风险，还与免疫衰老密切相关。一个长期悬而未决的问题是：情绪究竟如何影响机体最核心的免疫干细胞——造血干细胞？

2026年7月2日，中山大学赵萌教授团队在Cell Stem Cell发表题为Psychological stress drives aging-like hematopoietic stem cell dysfunction through a brain-gut-bone marrow axis的研究论文，首次揭示了一条连接大脑、肠道和骨髓的跨器官调控网络。研究发现，心理压力并非简单作用于免疫细胞，而是通过神经系统重塑肠道微环境，最终诱导造血干细胞出现衰老样功能障碍。

情绪为何能够影响免疫系统？

造血干细胞是维持机体终身造血和免疫更新的源头。随着年龄增长，造血干细胞会逐渐失去自我更新能力，并倾向于产生更多炎症性髓系细胞，而减少淋巴细胞生成。这一过程被认为是免疫衰老和慢性炎症的重要根源。

长期以来，研究主要关注DNA损伤、代谢异常和炎症刺激等细胞内因素如何驱动造血干细胞衰老。然而，作为机体应对外界环境变化的最高调控中枢，大脑是否能够主动决定造血干细胞的命运，一直缺乏直接证据。

大脑中的情绪中枢成为关键开关

研究团队利用多种心理压力模型发现，长期心理压力会导致造血干细胞数量下降、自我更新能力减弱以及淋巴细胞分化功能受损。这些变化与生理性衰老过程中观察到的特征高度相似。

进一步研究发现，两处经典情绪调控脑区——内侧前额叶皮层（mPFC）和导水管周围灰质（PAG）——在心理压力状态下持续受到抑制。令人意外的是，仅仅抑制这些脑区的神经活动，就足以重现造血干细胞的衰老样表型；而重新激活这些脑区，则能够显著恢复造血干细胞功能。

这一结果首次证明，大脑中的情绪调控网络能够直接决定造血干细胞的状态。

肠道：连接大脑与骨髓的关键桥梁

那么，大脑发出的信号又是如何到达远在骨髓中的造血干细胞？

研究发现，心理压力首先扰乱肠道稳态，引发肠道炎症和菌群失衡。其中，一类具有重要免疫调节功能的有益菌——罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）显著减少。

伴随着菌群变化，一种与健康长寿密切相关的小分子代谢物——亚精胺（Spermidine）水平明显下降。补充亚精胺或恢复罗伊氏乳杆菌后，造血干细胞功能得到显著改善。

这些发现表明，肠道不仅是消化器官，更是连接情绪状态与免疫系统的重要信息中转站。

神经系统如何“遥控”肠道？

长期以来，迷走神经被认为是脑—肠通讯的重要通路。然而，本研究发现，真正发挥关键作用的并非迷走神经，而是交感神经系统。

研究团队通过神经环路追踪和功能操控证明，心理压力导致mPFC和PAG活性下降后，会激活一条经由脑干和交感神经连接肠道的神经通路。这种神经信号改变肠道黏膜环境，破坏有益菌生存条件，最终导致亚精胺水平下降。

由此，一个完整的“脑—肠—骨髓”调控轴被首次建立起来。

从情绪压力到免疫衰老

进一步机制研究显示，亚精胺下降会削弱造血干细胞的自噬功能，导致过氧化异常线粒体不断积累，诱发脂质过氧化和铁死亡相关应激。最终，造血干细胞自我更新能力减弱以及淋巴细胞分化功能受损，呈现出类似衰老的状态。

因此，在这一模型中，心理压力不再仅仅是情绪问题，而成为驱动免疫系统功能衰退的重要上游因素。

重新认识心理健康与衰老的关系

该研究最大的意义在于将心理压力和干细胞衰老纳入同一生物学框架之中。研究发现，大脑中的情绪活动能够通过神经系统重塑肠道生态，并进一步影响骨髓中的造血干细胞命运。换句话说，心理状态不仅影响“感觉”，还能够通过跨器官网络改变机体衰老进程。

这一工作首次建立了“脑—肠—骨髓”调控免疫衰老的新理论框架，为理解心理健康与机体衰老之间的关系提供了新的视角，也为未来通过神经调控、肠道微生态干预和代谢治疗延缓免疫衰老提供了重要理论依据。

中山大学中山医学院田晓彬、杨柯悦、王影，中国医学科学院输血研究所吴炳火为论文共同第一作者；中山大学赵萌教授、蒋琳加研究员为共同通讯作者。

赵萌团队长期聚焦造血干细胞衰老、白血病干细胞调控及其微环境互作机制研究，系统解析细胞代谢、神经调控与微环境信号对干细胞命运决定和功能维持的作用机制，并探索相关干预策略。团队诚邀具有基础医学、临床医学、生物学等相关背景的优秀研究生、博士后加入，共同开展干细胞衰老与疾病治疗相关研究。

https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(26)00204-3

制版人： 十一

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