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出现心理问题?抑郁了?可能是肠道微生物在作怪!

原创

2019-04-22 14:47:31

  听说你抑郁了?
 
  近年来,肠道微生物的研究热度居高不下,有关肠-脑轴的研究层出不穷。你可能会问,肠和大脑还有关系?没错!越来越多的研究发现,肠道菌群与中枢神经系统之间具有密切的联系。不仅如此,更有意思的是,肠道微生物与心理健康也有关系。
 
  01
 
  肠道菌群与心理健康研究
 
  最近,比利时鲁汶大学Jeroen Raes教授团队在《Nature Microbiology》杂志发表研究,首次对肠道菌群与心理健康之间的关系进行大规模人群研究,揭示了与心理健康以及抑郁症相关的特定肠道微生物,使得肠道微生物与心理健康之间的联系更有说服力。
 
  Jeroen Raes教授基于他们创建的比利时弗兰德肠道菌群计划FGFP (Flemish Gut Flora Project, n=1054) 队列展开研究,并在荷兰人深度生命线LLD(Dutch LifeLines DEEP)队列的1063人群中进行验证,一起来看该项研究:
 
  首先对志愿者进行生活质量调查
 
  首先使用RAND-36健康生活质量调查表对队列中志愿者的生活质量(quality of life,QoL)进行调查和统计。该调查表是目前应用最广泛的生活质量调查表(表1),包含4个心理方面和4个生理方面的内容:情绪健康问题引起的角色限制、社会功能、情感福祉、活力、身体机能、身体健康造成的角色限制、身体疼痛和一般健康感知。分值越高,代表健康状况越好。对抑郁症患者,无论是否接受过抗抑郁治疗,RAND-36评分均显著低于健康人,同时还包括性别、年龄、胃肠道疾病及抑郁等相关指标(表1)。
  表1  RAND-36健康生活质量调查项目及胃肠道疾病、抑郁等相关指标及其分类 ·

证实肠道微生物与生活质量存在以下关联
 
  研究人员进一步收集队列中志愿者的粪便样本,利用基于距离的冗余分析(distance-based redundancy analysis ,dbRDA),属级别的Aitchison距离,对队列人群的微生物组成差异和QoL进行分析,发现肠道微生物组成确实与生活质量之间存在关联(图1a和图1b)。
 
  拟合RAND分值与菌群丰度之间的广义线性模型,同时剔除人体测量学和肠道协变量贡献,研究人员筛选出10个与生活质量显著相关的属(图1c)。
 
  进一步通过LLD队列验证,发现高丰度的粪杆菌属(Faecalibacterium)和粪球菌属(Coprococcus)细菌与高生活质量相关,与之相反,高丰度的黄杆菌属(Flavonifractor)与低生活质量相关(图1c)。
  图1  QoL变量对微生物组成和丰度差异的影响

抑郁症患者体内特定菌群呈减少趋势
 
  说到心理问题,不得不提抑郁症,抑郁症是工业化社会中最普遍的心理障碍,发病率呈逐年上升趋势。
 
  Jeroen Raes教授研究的FGFP队列中,1054 名参试者中有 173 人被诊断出患有抑郁症,并且可以解释0.13%的微生物组成变异(图1a)。研究人员筛选出4个与抑郁症患者/接受抗抑郁治疗显著相关的属(图1c)。分析发现,抗抑郁药的使用是重要混淆因素,会影响肠道菌群的构成和丰度。研究人员进一步排除药物影响,最终发现,无论抗抑郁药使用与否,粪球菌属(Coprococcus)和小杆菌属(Dialister)细菌在抑郁症患者中均呈现显著减少趋势,该结论在LLD队列中也得到证实。
 
  不同“肠型”与心理健康关联也不同
 
  我们知道,根据肠道微生物群落构成的差异,可以对我们的肠道进行分型,也就是“肠型”,主要分为:
 
  (1)拟杆菌肠型 (bacteroides):加速碳水化合物酵化,释放氢和二氧化碳;(2)普雷沃菌肠型 (prevotella):蛋白降解能力最强;(3)瘤胃球菌肠型 (ruminococus):纤维素降解,促进消化。
 
  这一概念便是由Raes教授提出的,根据拟杆菌型肠型的差异,他进一步将拟杆菌型拆分为I型和II型。
 
  你可能会问,难道肠型与心理健康之间也有关联?没错!Raes教授的研究证实了这一点。
 
  他们发现,QoL评分在不同的肠型分布不均,不同于其他肠型,拟杆菌肠型II亚型与低生活质量显著相关(图2a),且是抑郁症患者与健康人之间唯一出现差异的肠型(图2b)。拟杆菌肠型II亚型总体微生物载量很低,是最接近克罗恩病(炎症性肠病的一种)患者肠道菌群组成的一种肠型
 

图2 拟杆菌肠型II亚型与FGFP队列中较低的QoL和抑郁状态相关
 
微生物群-肠-脑之间的相互作用
 
  不仅如 此,研究人员还开发了一个基于模块的分析框架,能够研究除分类学之外的微生物群-肠-脑之间的相互作用,描述微生物途径(代谢化合物)与神经系统之间的关联。研究人员将这些数据整合成第一个肠道微生物神经活性物质目录,帮助识别哪些肠道微生物参与产生、修饰或降解这些物质,还可以识别影响心理健康状况的微生物以及可能涉及的机制。
 
  总体来说,该研究为肠道微生物与心理健康之间存在联系提供了更加有力的证据,使我们对于肠道微生物与神经系统、心理健康之间关系的认识更近一步。但该项研究属于相关性研究,尚不能确定肠道微生物到底在心理健康乃至抑郁症中发挥多大作用,具体的因果关系以及如何指导临床实践,未来还有很长的路要走。
 
  02
 
  以上研究可借鉴之处
 
  1.首次对肠道菌群和心理健康之间的关系进行了大规模人群水平研究,并且充分考虑了抗抑郁药物的使用对肠道微生物构成和丰度的影响。研究结果明确了肠道菌群与心理健康之间的相关性,揭示了与心理健康以及抑郁症相关的特定肠道微生物,并且发现许多肠道菌群可以产生影响包括情绪在内的神经活性的物质,使得我们对于肠道微生物与神经系统、心理健康之间的认识更近了一步。
 
  2.该研究整合形成了第一个肠道微生物神经活性物质目录,可以帮助识别哪些肠道微生物参与产生、修饰或是降解这些物质,识别影响心理健康状况的微生物以及可能涉及的机制,是追踪微生物依赖其产生的化学物质影响人类情绪的第一次真正意义上的研究。明确肠道菌群与精神神经的关系,可能有助于产生精神神经疾病的新疗法,肠道菌群检测可能会帮助临床医生进行更好的诊断和治疗。
 
  03
 
  研究局限性
 
  1.该项研究为相关性分析,无法证明肠道菌群与心理健康和抑郁症发生的因果关系,未来仍需深入研究。
 
  2.尚不能确定肠道微生物到底在心理健康和抑郁症中发挥多大作用,如何应用到临床还有很长的路要走。单纯补充益生菌可能无法达到很好的效果,整体改善肠道微生物平衡可能是最好的途径。
 
  参考文献
 
  1. VallesColomer M, Falony G, Darzi Y, et al. The neuroactive potential of the human gut microbiota in quality of life and depression [J]. Nature Microbiology, 2019: 1.
 
  2. Gevers D, Kugathasan S, Denson L A, et al. The treatment-naive microbiome in new-onset Crohn’s disease [J]. Cell host & microbe, 2014, 15(3): 382-392.
 
  3. Jiang H, Ling Z, Zhang Y, et al. Altered fecal microbiota composition in patients with major depressive disorder [J]. Brain, behavior, and immunity, 2015, 48: 186-194.
 
  4. ArumugamM, Raes J, Pelletier E, et al. Enterotypes of the human gut microbiome [J].Nature, 2011, 473(7346): 174-180.
 
  5. VandeputteD, Kathagen G, D’hoe K, et al. Quantitative microbiome profiling links gutcommunity variation to microbial load [J]. Nature, 2017, 551(7681): 507.
 
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