2019-04-09浏览量:336

精分、抑郁,可能是肠道菌群出毛病了

不知道大家听过follow your gut吗?它的意思是“跟随你的直觉”。你可能不解,gut(肠道)是如何和直觉扯上关系的呢?今天就让小锐来给大家讲讲其中的奥秘~

先了解2个概念

首先,来介绍一下脑肠轴(brain-gut axis)这个概念。脑肠轴,即大脑可以通过自主神经,影响肠道分泌吸收功能及肠道屏障系统,也可以通过下丘脑-垂体-肾上腺素系统影响肠道屏障及肠道感觉系统。而当肠道进行分泌吸收后通过血液循环可以影响到脑功能,肠道感觉神经通过肠传入神经也可以进而影响脑功能。

随着微生物组研究的发展,又提出了microbiota-gut-brain轴这个概念,这个概念引发了科学界的热议,也将科学家们的目光聚焦于肠道菌群与大脑神经系统间的联系。

而最近,两项关于精神分裂症和抑郁症的研究进一步证明,肠道微生物群及其产生的代谢物在精神健康中发挥着重要的作用。

首先来介绍一下精神分裂症的研究,该研究发表于《科学进展》杂志上,来自重庆医科大学、中山大学、纽约州立大学北部医科大学等地的研究人员利用16S核糖体RNA基因测序技术,对数十名接受药物治疗和未接受药物治疗的精神分裂症患者以及健康对照组的肠道微生物群落组成进行了比较。研究小组发现,精神分裂症患者的肠道微生物群的多样性和其他变化低于正常水平。通过检测接受精神分裂症患者粪便移植的无菌小鼠的中枢神经系统和周围代谢物变化,以及肠道微生物的宏基因组,进一步揭示了与精神分裂症症状严重程度明显相关的特定微生物类群。

研究人员提到,“总得来说,我们的发现表明肠道微生物群可以改变神经化学和神经功能,其方式可能与精神分裂症的病理有关”。值得注意的是,该团队之前的研究就已经涉及肠道微生物群以及microbiota-gut-brain轴在焦虑、记忆和认知中的相关作用。在本研究中,研究人员使用Illumina 16S V3和V4区域rRNA测序,对58名接受一种或多种抗精神病药物但仍有疾病症状的精神分裂症患者,以及5名没有接受药物治疗的精神分裂症患者和69名未受影响的对照组的新鲜冷冻粪便样本中的肠道微生物群落成员进行了分析。结果发现在864个操作分类学单元(OTUs)中,其中56个只出现在患有精神分裂症的个体中,而64个只出现在未受影响的健康对照组中。他们发现尽管精神分裂症患者总体上alpha系统发育多样性和微生物丰富度减少了,但Veillonellaceae,PrevotellaceaeBacteroidaceae以及Coriobacteriaceae细菌科相关的OUTs水平明显提高。在一系列后续实验中,研究小组重点研究了一组特定的微生物群,它们能将精神分裂症患者与对照组区分开来,同时还发现了与症状严重程度相关的微生物,并证明来自精神分裂症患者的肠道微生物可以促进小鼠的行为变化,以及海马、血液和粪便代谢物的变化。研究人员认为,代谢结果和小鼠实验的宏基因组分析表明,肠道微生物群的改变可能通过影响microbiota-gut-brain中氨基酸和脂质的代谢途径,从而与精神分裂症的病理生理学相关

无独有偶,比利时鲁汶大学(University of Leuven)微生物和免疫学研究员杰伦·雷斯(Jeroen Raes)团队认为,“肠道微生物代谢与精神健康之间的关系是微生物组研究中最有趣、最有争议的话题之一。”

 

近期发表在《自然微生物学》杂志上的一篇相关分析中,Raes和他的同事使用16S rRNA和宏基因组测序技术来评估肠道微生物群落在精神生活质量和抑郁症中的作用。该小组集中调查了佛兰德斯肠道菌群项目(Flemish Gut Flora Project)的1054名参与者,他们完成了针对心理和身体健康问题的生活质量调查。发现了与生活质量和抑郁症相关的肠道微生物群的变化,并在荷兰生命线深度项目(生命线DEEP project)的另外1063名个体中进行了验证。

特别的是,研究人员发现,生活质量得分较高的人,肠道中Aecalibacterium 和 Coprococcus属细菌的数量往往会增加,而这两个菌属以产生丁酸盐而闻名。另一方面,DialisterCoprococcus菌种的微生物在易抑郁个体的肠道微生物群落中数量下降。研究小组通过一种旨在揭示gut-brain模块的网络方法,更详细地探索了肠道微生物群和大脑之间的潜在联系。粪便宏基因组的肠脑模块分析发现,微生物合成多巴胺代谢物3,4-二羟基苯乙酸的潜力与精神生活质量呈正相关,表明微生物-氨基丁酸生产在抑郁症中的潜在作用。研究人员指出,“对一项大型粪便微生物群研究的分析,以及对若干公开的、新近测序的数据集的验证,使我们能够建立肠道微生物群组成与(生活质量)指标以及抑郁状态的显著共变异。”

通过上面两篇研究,大家有没有更加深刻理解“microbiota-gut-brain”以及“follow your gut”的含义呢?是不是越发意识到肠道菌群的重要性呢,不说了,小锐去伺候肠道菌群大爷了~

参考文献

[1] Zheng, Peng, et al. "The gut microbiome from patients with schizophrenia modulates the glutamate-glutamine-GABA cycle and schizophrenia-relevant behaviors in mice." Science Advances 5.2 (2019): eaau8317.

[2] Valles-Colomer, Mireia, et al. "The neuroactive potential of the human gut microbiota in quality of life and depression." Nature microbiology (2019): 1.

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