观点:抑郁症与肠道菌群
30多年以来,重大抑郁症相关的新型治疗策略的发展还较有限。最近在动物模型中的研究表明,肠道微生物组在大脑发育,压力敏感性和与抑郁和焦虑相关的行为中起重要作用。这显著改变了我们对大脑健康的概念化,但是在这个领域仍然存在很多健康的怀疑主义,即在动物身上的这些发现是否在人类的心理健康上也同样适用。实际上,关于人类抑郁症中微生物群组成的变化的研究仅限于少数相对不足的研究,且没有明确的共识。但已明确表明,将这些变化的微生物组转移到无菌或抗生素处理的动物中可诱导抑郁样表型,从而支持这种微生物群变化与抑郁之间的潜在因果关系。
同时,关于肠道菌群如何与大脑通信的机制,包括迷走神经,免疫系统,肠神经系统,肠内分泌信号传导和微生物代谢物(如短链脂肪酸),都正在慢慢探究。实际上,人们越来越重视微生物组产生具有神经活性的化学物质的潜力,这些化学物质可能直接或间接地影响肠-脑信号传导。
Valles-Colomer及其同事使用16S rRNA基因和鸟枪宏基因组测序技术,结合最先进的生物信息学方法,分析了1000多名个体的肠道微生物群。在研究中,作者基于他们的微生物组成将个体分成四种肠型。根据经过充分验证的生活质量(QOL)指数,他们发现诊断为抑郁症或QOL评分低的个体多来自拟杆菌肠型个体。该肠型除了具有降低的微生物负荷外,其特征在于Faecalibacterium属的相对丰度较低。经过深入分析,研究人员发现,产生短链脂肪酸丁酸盐的Faecalibacterium和Coprococcus始终与较高的QOL指数相关,并且抑郁症患者的Coprococcus和Dialister水平显著降低。
该研究的优势之一是许多研究结果在一个独立的,样本数量相似的队列研究。其收集了QOL评分(但不是抑郁症诊断),以及一小部分临床抑郁症患者。此外,作者深入了分析,以确定具有神经活性潜力的潜在微生物衍生代谢物,并在宏基因组数据中确定了相关途径,随后将其聚集到模块化框架中。他们总共注释了56个不同的肠-脑模块,每个模块对应一个神经活性化合物的产生或降解过程,这将是该领域向前发展的重要资源(图1)。这些模块中的一个与QOL正相关-肠道微生物组合成3,4-二羟基苯乙酸的潜在能力,3,4-二羟基苯乙酸是神经递质多巴胺的分解产物。与谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)途径相关的另外两个模块也倾向于在抑郁症中改变。有趣的是,具有产生或分解GABA能力的细菌与宿主健康有关。鉴于抗抑郁药物已被证明可以改变微生物群组成,目前分析的另一个重要方面是这些变化与药物无关。然而,这些肠-脑模块与脑功能的相关性仍不清楚,因为大多数神经递质的外周水平可能对大脑的作用有限,并且在运动和消化系统健康方面经常涉及肠功能的局部调节。因此,需要做更多的工作来理解调节肠道中神经活性化合物的腔内水平如何与抑郁症或生活质量在生物学上相关。
图1 | 挖掘情绪微生物。通过使用结合16S rRNA基因和鸟枪宏基因组测序技术的大型队列样本,作者能够将微生物群组成与抑郁和QOL评分相关联。通过将个体分成四种肠型,他们能够通过肠型显示出不同的抑郁症富集。此外,文献衍生的肠- 脑模块也显示与抑郁和QOL评分相关。最后,荷兰LifeLines DEEP队列用作验证队列,作为治疗抵抗性抑郁症的证明。
尽管如此,目前的研究清楚地证实了这种方法是一种值得追求的目标,而这些结果表明个体微生物群可以影响他们的心理健康是最有说服力的。目前的研究有许多限制值得强调。首先,由于该工作使用预先存在的队列,实验设计不是评估抑郁相关微生物组变化的最佳选择,缺乏精神科医生主导的诊断。虽然QOL和抑郁是明显相关的变量,但它们并不等同,并且QOL诱导的微生物组变化可能反映了宿主生理学的其他方面。另外,代谢途径通过计算机方式进行,因此可以通过代谢组学分析来验证。最后,数据主要是描述性的,虽然提供了一些结论,但他们没有解决抑郁症或生活质量微生物群变化的致病性。现在有必要进行将肠道- 脑模块纳入其分析的未来纵向研究。同样,进一步的研究应该解决直接或通过饮食方式替代耗尽的微生物是否可以提供新的基于心理生物学的方法来治疗抑郁症。因此,虽然它处于早期阶段,但我们正处于一场新的革命的开始,我们通过靶向肠道微生物群来理解和可能治疗抑郁症(图1)。
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