如何用肠道菌群更好的诊断精神疾病？看看新方法 | 热心肠日报

今天是第1362期日报。

利用肠道菌群评估抑郁表型

Molecular Psychiatry[IF:11.973]

① 收集40名个体（包括20名具有抑郁表型（DEPER）及20名健康人）的粪便DNA；② 利用多元机器学习方法，以单核苷酸的精确度对肠道菌群中的扩增子序列变异（ASV）进行分析；③ 基于菌群分类群的聚类及神经通路相关代谢通路（包括GABA、丁酸盐、谷氨酸盐、单胺、单不饱和脂肪酸、炎性小体组分等）的网络分析，可显著区分DEPR个体及健康个体；④ 利用ASV数据评估肠道菌群失调，可帮助鉴别具有抑郁表型的个体。

Depression phenotype identified by using single nucleotide exact amplicon sequence variants of the human gut microbiome
01-27, doi: 10.1038/s41380-020-0652-5

【主编评语】Molecular Psychiatry上发表的一项最新研究，利用机器学习方法，基于肠道菌群的扩增子序列变异对肠道菌群的分类群及功能进行分析，可显著区分出具有抑郁表型的个体，或可用于辅助抑郁症的诊断与鉴别。（@沈志勋）

Lancet子刊：菌群-肠-脑轴与神经系统疾病（综述）

The Lancet Neurology[IF:28.755]

① 肠道菌群和中枢神经系统之间的双向交流（菌群-肠-脑轴），参与脑功能调节、神经发育和衰老；② 菌群可通过产生神经活性代谢物（如神经递质）、短链脂肪酸等菌群产物、神经（肠神经、迷走神经等）、HPA轴、内分泌（肠激素）、免疫（免疫细胞和细胞因子）等途径，与大脑沟通；③ 菌群-肠-脑轴紊乱可能是多发性硬化、自闭症、帕金森、阿尔茨海默病、中风和脑损伤、癫痫、肌萎缩性脊髓侧索硬化症和亨廷顿舞蹈症等神经系统疾病的易感因素。

The gut microbiome in neurological disorders
2019-11-18, doi: 10.1016/S1474-4422(19)30356-4

【主编评语】The Lancet Neurology近期发表的重要综述，探讨了菌群-肠-脑轴在神经调控、发育和衰老以及多种神经系统疾病中的作用和机制，并指出未来需要开展更多的纵向研究和随机对照试验，来探索菌群靶向性疗法用于相关疾病治疗的效果。（@mildbreeze）

脑成像技术助力脑-肠轴机制和疾病的研究（综述）

Gut[IF:17.943]

① 脑成像技术可用于研究脑-肠互作中的大脑、肠道和微生物组之间的相互作用；② 正电子发射断层显像、核磁共振成像等技术的发展，加深了对大脑区域和网络的结构、功能和代谢特性的理解；③ 整合多模态脑成像和多组学大数据+机器学习方法分析，可揭示脑-肠互作中存在的不同模式，有助于理解肠易激综合征等脑-肠轴互作障碍中的大脑结构和功能的变化，及其在病生理和干预治疗中的生物学意义；④ 需解决脑成像研究的标准化和跨中心数据获取等问题。

Role of brain imaging in disorders of brain-gut interaction: a Rome Working Team Report
2019-06-07, doi: 10.1136/gutjnl-2019-318308

【主编评语】活体脑成像技术是研究脑-肠互作的强大工具，Gut上发表的这篇长综述，对脑成像技术方法及其在肠易激综合征等脑-肠轴相关疾病研究中的应用进行了详细介绍，值得专业人士关注。（@mildbreeze）

Nature Reviews：生物电神经调节疗法在胃肠疾病中的应用（综述）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:23.57]

① 胃肠道通过迷走神经、胸腰椎连接和骶神经，与中枢神经系统形成双向神经互作，是生物电神经调节疗法的基础；② 骶神经刺激目前仅用于治疗大便失禁；③ 迷走神经/交感神经刺激，或能抑制胃肠道炎症；④ 阻断迷走神经或能降低食欲、治疗肥胖，但临床效果不尽相同；⑤ 胃电刺激或可减少胃轻瘫患者的餐后恶心，减少肥胖患者的体重增加；⑥ 生物电神经调节或是某些胃肠道疾病的有效治疗方法，但仍需要进一步研究其机理，优化治疗方案。

Bioelectric neuromodulation for gastrointestinal disorders: effectiveness and mechanisms
2018-11-02, doi: 10.1038/s41575-018-0078-6

【主编评语】胃肠道与大脑间有丰富的神经连接，Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期发表的综述介绍了作用于这些神经连接的生物电神经调节疗法，在胃肠疾病治疗中的作用和机制，值得专业人士关注。（@mildbreeze）

结肠炎对小鼠海马神经发生及小神经胶质应答的影响

Molecular Psychiatry[IF:11.973]

① 在DSS诱导的急性结肠炎小鼠模型中，神经发生水平增强，但海马中的增殖神经祖细胞的细胞周期动力学发生改变；② 在DSS诱导的慢性结肠炎小鼠模型中，神经发生水平正常，但齿状回中的新生神经元的迁移及整合受损；③ DSS诱导的急性结肠炎促进外周巨噬细胞及炎症性髓系细胞向海马中浸润，增加炎症性M1样小神经胶质的比例，升高促炎因子的释放；④ DSS诱导的慢性结肠炎增加组织修复性M2样小神经胶质的比例，升高抗炎因子的释放。

Hippocampal neural stem cells and microglia response to experimental inflammatory bowel disease (IBD)
01-22, doi: 10.1038/s41380-020-0651-6

【主编评语】IBD患者的精神疾病及认知障碍风险升高。Molecular Psychiatry上发表的一项最新研究，在DSS诱导的小鼠结肠炎模型中，分析了结肠炎对海马神经干细胞及小神经胶质应答的影响，发现急性结肠炎促进神经发生，并增加小神经胶质的炎性应答，而慢性结肠炎促进小神经胶质的抗炎性应答。（@沈志勋）

国内团队：一文读懂狗肠道菌群（综述）

Gut Microbes[IF:7.823]

① 饮食对狗的胃肠道菌群有重要影响，不同比例的宏量营养素（如膳食纤维、蛋白、脂肪等）对狗的胃肠道菌群有着不同的影响；② 许多研究关注了狗的胃肠道菌群与不同疾病的关联，包括：IBD、慢性肠病、急性腹泻（包括急性非出血性/出血性腹泻）；③ 一些研究报道了益生菌可改善狗的胃肠道疾病，如发酵乳杆菌CCM 7421可显著改善狗的腹泻；④ 驯化导致狗的肠道菌群发生了巨大变化，相比于小鼠及其它哺乳动物，狗的肠道菌群可能与人类更为类似。

The canine gastrointestinal microbiota: early studies and research frontiers
01-28, doi: 10.1080/19490976.2019.1704142

【主编评语】狗肠道菌群的相关研究开始于上世纪70年代，作为常用的实验动物，对狗肠道菌群的研究不如啮齿动物深入。来自南京工业大学的熊晓辉团队与流行病学微生物学研究所的毕玉晶团队在Gut Microbes上发表的一篇综述文章，详细介绍了狗胃肠道菌群的相关研究及最新进展，总结了饮食对狗肠道菌群的影响，以及菌群与胃肠道疾病的关联，并讨论了狗与人类的肠道菌群的相似性，以及利用狗作为模式生物进行肠道菌群相关研究的优势。（@沈志勋）

赵立平团队等：过度生长的产内毒素肠菌，可诱导脂肪肝

mBio[IF:6.747]

① 从肥胖脂肪肝患者中分离出阴沟肠杆菌B29等3株在肠道内过度生长的产内毒素致病共生菌；② 用这些菌对高脂喂养的无菌小鼠进行单菌株定植，可诱发非酒精性脂肪性肝病（NAFLD），而定植内毒素活性明显较低的共生菌多形拟杆菌则不会引起NAFLD；③ 敲除细菌内毒素合成通路中的waaG基因，以及敲除小鼠TLR4，均导致阴沟肠杆菌B29无法引发炎症和NAFLD，提示LPS-TLR4互作是NAFLD最上游和重要的分子事件。

Endotoxin Producers Overgrowing in Human Gut Microbiota as the Causative Agents for Nonalcoholic Fatty Liver Disease
02-04, doi: 10.1128/mBio.03263-19

【主编评语】肠道菌群和非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）之间存在关联，比如无菌小鼠不会患NAFLD等代谢综合征；然而，具体什么微生物会诱发NAFLD，以及致病过程中这些微生物与宿主的分子互作机制仍不明晰。mBio最新发表的上海交通大学赵立平团队参与主导的研究，从肥胖脂肪肝患者肠道菌群中分离出了过度生长的内毒素产生菌，证实这些无毒性的致病共生菌可诱导小鼠的炎症和脂肪肝，并揭示出内毒素与宿主Toll样受体4的互作是其中的关键性分子事件。这些发现为NAFLD的诊断和治疗带来启示。（@mildbreeze）

国内团队：HMGB-1介导食源性肥胖大鼠的认知功能障碍

Brain Behavior and Immunity[IF:6.17]

① 建立正常饮食或高脂高果糖饮食（HFHFD）的大鼠模型，并接受3种处理：生理盐水、HMGB-1抑制剂甘草甜素、或HMGB1单抗；② HFHFD大鼠的体重、附睾白色脂肪组织重量、血浆及海马HMGB-1水平、海马炎症反应、小神经胶质活化及星形胶质细胞活化增加，脑/体重比、糖耐量及胰岛素敏感性降低，并发生海马细胞凋亡和认知功能损伤；③ 甘草甜素或HMGB-1单抗可降低血浆及海马中的HMGB-1水平，抑制海马炎症反应，缓解海马细胞凋亡及认知功能损伤。

High mobility group box-1 mediates hippocampal inflammation and contributes to cognitive deficits in high-fat high-fructose diet-induced obese rats
2019-08-17, doi: 10.1016/j.bbi.2019.08.007

【主编评语】来自南京医科大学第一附属医院的Liu Cunming团队与Wei Wei团队在Brain Behavior and Immunity上发表的一项最新研究，揭示了在食源性肥胖大鼠模型中，血浆及海马中的HMGB-1水平升高，且认知功能降低，而通过小分子或单抗靶向抑制HMGB-1，可降低海马炎症反应，并缓解认知功能损伤。（@沈志勋）

感谢本期日报的创作者：沈志勋，大月半，祝赫，this little piggy，mildbreeze，吴芹

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