Schizophrenia Bulletin丨腸道里的元兇？精神分裂癥的腸道菌群-大腦-認知互作首次被揭示

近年來，腸道菌群對中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能的影響逐漸成為神經(jīng)精神疾病研究的熱點領(lǐng)域。已有證據(jù)表明，腸-腦軸在精神分裂癥（schizophrenia, SZ）等重大精神障礙中發(fā)揮重要作用，然而，腸道微生物、腦結(jié)構(gòu)/功能改變及臨床表現(xiàn)之間的相互作用尚不清晰，尤其是在考慮抗精神病藥物影響的基礎(chǔ)上，仍缺乏系統(tǒng)性的研究。

近日，我院精神心理科吳小立教授團隊聯(lián)合廣東省科學(xué)院微生物研究所、華南應(yīng)用微生物國家重點實驗室謝黎煒研究員團隊，在國際著名精神分裂癥研究期刊Schizophrenia Bulletin上（中科院一區(qū)，Top，IF：5.44），在線發(fā)表發(fā)表了題為“Microbiome-Gut-Brain Profiles in Schizophrenia and Their Potential Link to Cognitive Performance: Findings from a Case–Control Study”的研究論文。該研究首次系統(tǒng)評估了不同病程和治療狀態(tài)下精神分裂癥患者的腸道菌群、腦結(jié)構(gòu)/功能影像特征以及認知功能之間的多組學(xué)關(guān)聯(lián)，為深入理解腸-腦互動在精神分裂癥發(fā)生發(fā)展中的作用機制提供了重要線索。

原文鏈接?https://doi.org/10.1093/schbul/sbaf028

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本研究共納入171名受試者，包括27例未經(jīng)治療的首發(fā)SZ患者、72例接受長期抗精神病藥物治療的慢性SZ患者，以及72名健康對照。研究采用多組學(xué)數(shù)據(jù)整合方法，包括16S rRNA糞便菌群測序、腦結(jié)構(gòu)與功能磁共振成像（MRI）、心理癥狀評估（PANSS）與認知功能測量（MoCA），系統(tǒng)揭示了腸道菌群-腦結(jié)構(gòu)/功能-臨床表現(xiàn)之間的關(guān)聯(lián)。

圖1. 精神分裂癥患者腸道菌群結(jié)構(gòu)

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研究發(fā)現(xiàn)，SZ患者存在典型的腸道菌群失調(diào)特征，包括有益菌 Blautia 顯著減少、潛在致病菌 Proteus 與 Arthrobacter 增多，且該失調(diào)狀態(tài)與膽汁酸合成下調(diào)和脂質(zhì)代謝上調(diào)顯著相關(guān)。同時，這些關(guān)鍵菌群的豐度與多腦區(qū)灰質(zhì)體積及局部腦功能同步性指標(biāo)（ReHo）呈顯著相關(guān)，進一步與多項認知域（如記憶、執(zhí)行功能、方向感）呈負面影響關(guān)系。值得一提的是，研究通過中介分析首次揭示：Proteus 可能通過削弱左側(cè)顳上回灰質(zhì)體積及右側(cè)中央前回的局部功能活動，間接導(dǎo)致SZ患者在延遲記憶和空間執(zhí)行任務(wù)中的表現(xiàn)下降。上述發(fā)現(xiàn)提示腸道菌群可能通過調(diào)控腦結(jié)構(gòu)與功能參與SZ患者認知障礙的發(fā)生發(fā)展，亦為探索腸道菌群調(diào)節(jié)作為臨床輔助手段防治精神分裂癥提供了新思路。

圖2. 精神分裂癥病人腸-腦軸交互調(diào)節(jié)機理

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該研究具有以下幾項創(chuàng)新性：（1）首次進行腸-腦-認知三位一體研究；（2）對不同治療階段（首發(fā)/慢性）患者進行分組分析，控制抗精神病藥物影響因素；（3）整合多模態(tài)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)評估腦結(jié)構(gòu)、功能與認知表現(xiàn)的聯(lián)系。研究結(jié)果強調(diào)：在未來腸-腦軸相關(guān)研究中，應(yīng)充分考慮藥物暴露這一生物學(xué)變量，同時也為基于腸道菌群的干預(yù)策略提供了理論依據(jù)。

本研究的通訊作者是中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院精神（心理）科吳小立教授，福耀科技大學(xué)生命與健康科學(xué)學(xué)院，廣東省科學(xué)院微生物研究所，華南應(yīng)用微生物國家重點實驗室，謝黎煒研究員。第一作者吳慧博士是中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院博士研究生，目前是武漢大學(xué)人民醫(yī)院放射科主治醫(yī)師。

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