预测与改善精神疾病？肠道菌群来助力

这是《肠道产业》第1398期

编者按

多项证据表明，肠道菌群可以影响精神疾病。然而，这种关系背后的机制是怎么样的呢？肠道菌群可以预测精神疾病的症状吗？改变肠道菌群能否帮助我们缓解甚至治愈精神疾病？

今天，我们共同关注肠道菌群与精神疾病。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。

肠道与精神疾病

过去三十年，人们在理解肠道与中枢神经系统（CNS）互作方面取得了长足的进步。这种生物学和功能上的联系在19世纪末被首次观察到并在科学论文中被描述。这一时期，多位研究人员开创性地报道了情绪状态的改变会影响肠道运动¹。

肠道的生理变化会受到神经系统活动的调节，反之，神经系统的活动又会受到神经化学回路变化的调节。值得注意的是，许多重要的神经递质的合成在很大程度上受肠道微生物的影响，比如有一些细菌菌株可产生单胺类物质²。当前，已有许多证据证明了肠道菌群与情绪和行为之间存在关联。因此，探索肠道菌群是否能够调节严重精神障碍疾病是一件顺理成章的事情³。

例如，最近发表的一篇综述强调，在3种严重的精神疾病（精神分裂症、双相情感障碍和重度抑郁症）中，肠道菌群发生了一致的改变：链球菌属（Streptococcus）、乳杆菌属（Lactobacillus）和埃格特氏菌属（Eggerthella）的相对丰度变高，而产生丁酸的粪杆菌属（Faecalibacterium）的相对丰度变低⁴。有趣的是，所有这3种增加的菌属均与更严重的疾病症状相关⁴。

这些现象甚至还出现在严重精神疾病的前驱期⁵或更严重的精神疾病（如某些难治性精神疾病）中^6,7,8，尽管现有证据并不能证明上述现象与精神疾病之间的因果性。

此外已有研究还指出了几种潜在的肠道生物标志物，如：产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）与难治性焦虑症和抑郁症相关⁶；放线菌属（Actynomyces）和卟啉单胞菌属（Porphyromonas）与难治性精神分裂症相关⁷；变形菌门（Proteobacteria）、软壁菌门（Tenericutes）和消化链球菌科（Peptostreptococcaceae）与难治性重度抑郁症相关⁸。

预测和改善精神疾病

尽管证据越来越多，但是在理解肠道菌群在精神病理学发展的易感性中的作用以及这种作用的影响程度方面仍存在不少空白。一个尚未解决的关键问题是，肠道菌群的改变是否可以预测精神疾病后续的临床表现。

这与肠道菌群的特性有关，即其对环境刺激和变化的适应性，具体表现为其组成的动态变化。这一特性也意味着肠道菌群的组成并非一成不变，尤其是当特定的环境因素（如药物治疗）存在时。

即便如此，仍有数据显示，精确的纵向设计研究可以揭示肠道菌群的变化与精神病理学表现之间的因果关系。

最近一项纳入了213名母亲和215名儿童的出生前纵向队列研究发现，妊娠末期期间（28周至分娩）母亲粪便菌群的α多样性可预测儿童两岁时的内化行为⁹。有趣的是，行为正常儿童的母亲体内产丁酸的毛螺菌科（Lachnospiraceae）和瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）的相对丰度更高⁹。

自20世纪初以来，一些证据表明，多种益生菌菌株组合的配方可以改善精神健康状况。

给无菌小鼠定植4种双歧杆菌（Bifidobacterium）菌株可以改善其突触密度、神经元活性并降低小胶质细胞活性。然而，肠道菌群参与精神疾病病理生理的具体机制尚不可知。

最近一项对几种主要精神疾病的成人肠道菌群研究的系统综述和荟萃分析表明，在精神病和精神分裂症、重度抑郁症、双相情感障碍和焦虑症患者中，产生抗炎性短链脂肪酸（SCFA）的细菌属减少，而促炎性细菌属增加¹⁰。

在所有这些个体中，Faecalibacterium和粪球菌属（Coprococcus）的相对丰度降低，而Eggerthella的丰度升高。

此外，另一项研究结果表明，与健康个体相比，社交焦虑症（SAD）患者体内的厌氧马赛杆菌属（Anaeromassilibacillus）、戈登氏杆菌属（Gordonibacter）和Parasutterella的丰度发生显著改变¹¹。

此外，Afroz等在2021年报道了母亲高盐饮食引起的肠道菌群改变与后代自闭症谱系障碍（ASD）样行为之间的关联¹²。该研究认为，母亲的饮食习惯导致肠道菌群发生的改变可能会影响后代的神经发育。

可能的调节机制

精神疾病中肠道微生物组主要的参与途径之一就是调节宿主遗传学。近年来，肠道菌群与宿主遗传学之间的双向互作已被报道。肠道菌群可以影响转录因子的结合，最终影响宿主体内染色质的可及性¹³。

有研究报道，啮齿动物模型中小胶质细胞活化基因和p28 MAPK信号通路基因的改变与其社会行为有关¹⁴。同时，肠道菌群改变了组蛋白乙酰化和甲基化，从而导致宿主发生表观遗传学变化¹⁵。

此前的研究已经证实了肠道菌群改变对宿主机体精神障碍病理的影响，但是我们还需要更深入的研究来确定肠道菌群影响宿主精神健康的具体机制。

了解肠道菌群的作用对于开发新的精神疾病治疗策略非常重要。由于饮食可以改变肠道菌群，因此，改变饮食习惯以及服用益生菌补充剂可能有利于缓解精神疾病。目前，大多数关于肠道菌群对精神疾病影响的数据都是基于动物实验，所以，需要更多的临床研究来寻找有效的治疗策略。

参考文献：

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原文链接：

https://bmcpsychiatry.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12888-023-05003-4

作者｜Kazi Farhana Afroz & Mirko Manchia

编译｜Dayu

审校｜617

编辑｜豫小鱼

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