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1、食品工业科技 Science and Technology of Food Industry ISSN 1002-0306,CN 11-1759/TS 食品工业科技网络首发论文食品工业科技网络首发论文 网络首发网络首发:在编辑部工作流程中,稿件从录用到出版要经历录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿等阶段。录用定稿指内容已经确定,且通过同行评议、主编终审同意刊用的稿件。排版定稿指录用定稿按照期刊特定版式(包括网络呈现版式)排版后的稿件,可暂不确定出版年、卷、期和页码。整期汇编定稿指出版年、卷、期、页码均已确定的印刷或数字出版的整期汇编稿件。录用定稿网络首发稿件内容必须符合出版管理条例和期刊出版管理规
2、定的有关规定;学术研究成果具有创新性、科学性和先进性,符合编辑部对刊文的录用要求,不存在学术不端行为及其他侵权行为;稿件内容应基本符合国家有关书刊编辑、出版的技术标准,正确使用和统一规范语言文字、符号、数字、外文字母、法定计量单位及地图标注等。为确保录用定稿网络首发的严肃性,录用定稿一经发布,不得修改论文题目、作者、机构名称和学术内容,只可基于编辑规范进行少量文字的修改。出版确认出版确认:纸质期刊编辑部通过与中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有限公司签约,在中国学术期刊(网络版)出版传播平台上创办与纸质期刊内容一致的网络版,以单篇或整期出版形式,在印刷出版之前刊发论文的录用定稿、排版定稿、整期汇
3、编定稿。因为中国学术期刊(网络版)是国家新闻出版广电总局批准的网络连续型出版物(ISSN 2096-4188,CN 11-6037/Z),所以签约期刊的网络版上网络首发论文视为正式出版。脑脑-肠轴与精神疾病肠道微生物的研究肠轴与精神疾病肠道微生物的研究进展进展 李瑞盈1,2,鄢明辉1,游春苹1,*(1 光明乳业股份有限公司乳业研究院,上海乳业生物工程技术研究中心,乳业生物技术国家重点实验室,上海 200436;(2 上海海洋大学 食品学院,上海 201306)摘摘 要:要:人体肠道拥有大量且种类丰富的微生物群,在机体的多项生理过程中扮演着重要的角色。近年来越来越多的研究表明,肠道菌群可以通过脑
4、-肠轴来调节机体大脑的发育和行为,从而对自闭症谱系障碍、精神分裂症、抑郁症、焦虑症等精神类疾病具有良好的防治作用。本文在阐述脑-肠轴的双向调控机制基础上,总结了与各种精神疾病直接相关因素的变化和可能机制,并进一步归纳了近年来国内外关于各类精神疾病中肠道微生物改变的研究进展,以期为上述精神类疾病患者通过早期益生菌干预治疗的研究提供新的思路和理论参考。关键词:关键词:肠道菌群,精神疾病,机制,脑肠轴 Advances in The Study of Brain-Gut Axis and Intestinal Microorganisms in Neuropsychiatric Diseases L
5、I Rui-ying1,2,YAN Ming-hui1,YOU Chun-ping1,*(1State Key Laboratory of Dairy Biotechnology,Shanghai Engineering Research Center of Dairy Biotechnology,Dairy Research Institute,Bright DairyFood Co.,Ltd.,Shanghai 200436,China;2 College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 2
6、01306,China)Abstract:There are a large number and a wide variety of enteric microorganism in the human intestinal tract,gut microbiota plays an important role in many physiological processes in the human body.More recently,studies have shown that intestinal flora can regulate the development and beh
7、avior of the bodys brain through the brain-gut axis,thus playing a key role in the prevention and treatment of autism spectrum disorders,schizophrenia,depression,anxiety disorders and so on.In this article,the bidirectional regulation mechanism of the brain-intestine axis is described,the changes an
8、d possible mechanisms of the factors directly related to various mental disorders are summarized,and further generalize the recent domestic and foreign research progress on intestinal microbial changes in various mental diseases,which will provide a new idea and theoretical reference for the study o
9、f early probiotics intervention treatment for patients with mental diseases mentioned above.Key words:gut microbiota;neuropsychiatric diseases;mechanism;gut-brain axis doi:10.13386/j.issn1002-0306.202008025 作者简介:李瑞盈(1995-),女,硕士研究生,研究方向:食品微生物,E-mail:L。*通讯作者:游春苹(1982-),女,博士,正高级工程师,研究方向:益生菌和食品安全,E-mail
10、:。基金项目:上海市青年科技启明星计划(19QB1400300),上海市优秀技术带头人计划项目(20XD1430100)。网络首发时间:2020-12-04 17:22:37网络首发地址:https:/ 3.81013个,高于人体细胞数量的 3.01013个2。微生物普遍分布于人体的各个部位,如皮肤、呼吸道、胃肠道、泌尿生殖系统等。其中在胃肠道(Gastrointestinal Tract,GIT)中分布最多2;据估计,结肠本身就含有人体 70%以上的微生物3。此外,GIT 是细菌定居的首选场所,因为其中含有丰富的可以被微生物生长代谢所利用的营养物质。近年来,对于肠道菌群的研究不断深入,众多研
11、究表明肠道菌群与我们的健康息息相关,肠道菌群与神经类精神疾病的联系也是非常紧密的。属于厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和双歧杆菌门(Bifidobacterium)的常见肠道菌群可能会导致精神障碍4。人体营养不良、肠道活力下降和过多给药都可能导致微生物群的改变5。肠道菌群的改变通常被称为肠道菌群失调/微生物菌群失调,导致微生物种群的不平衡。这种不平衡也会影响这些微生物产生的副产物,如短链脂肪酸(Short Chain Fatty Acid,SCFA),甚至神经递质,再通过脑-肠轴(Gut Brain Axis,G
12、BA)对大脑产生影响6,从而引发相关的精神疾病。本文旨在探讨肠道微生物对于常见精神疾病作用的可能机制,并重点对这几类常见精神疾病与肠道微生物的关系以及其肠道菌群的变化进行综述。1 1 肠道微生物肠道微生物 人体肠道内的微生物对宿主的新陈代谢起着至关重要的作用,是一个由数万亿细菌组成的器官,这些细菌主要分布在远端结肠。肠道微生物群平均重 1.5 公斤,携带的基因至少是人体宿主的 150 倍7。人体肠道微生物的种类很多,不仅包括我们最常见的细菌,还包括病 毒和真菌,它们与宿主之间具有不对称的生物关系,其数量至少比人体细胞多一个数量级8。2012 年发表的人类微生物组项目联盟揭示,人类肠道的主要菌门
13、是拟杆菌属(Bacteroides)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)9。肠道菌群对人的生理和营养状况有许多有益作用;其中包括生产维生素的能力,以及将难以消化的纤维转化为人体代谢所需的形式的能力10。一般来说,微生物代谢物可能对宿主的健康产生局部和系统的影响。这些代谢物,如短链脂肪酸和维生素,可能与肠上皮相互作用,改变其功能;如果这些化合物被吸收到血液循环中,就会对宿主的新陈代谢和健康产生全身性影响11。显然,肠道菌群可以通过不同的机制与人体相互作用。2 2 脑脑-肠轴的双向调控机制肠轴的双向调控机制 脑-肠轴(brain-gut axis,BGA)是
14、神经系统和胃肠道之间进行双向信号沟通的调节系统。其 基 本 组 成 包 括 中 枢 神 经 系 统(Central-Nervous System,CNS)、自 主 神 经 系 统(Autonomic-Nervous System,ANS)、下丘脑-垂体-肾上腺轴(Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis,HPA)和肠道神经系统(Enteric-Nervous System,ENS)等,各组分之间相互影响,相互作用。脑-肠轴调节应激反应的过程涉及神经通路、免疫机制和内分泌机制。脑肠轴之间的另一个重要参与者就是存在于人类消化道的微生物群落,胃肠道内信息的变化会通过迷走
15、神经,交感神经等传递到 CNS,经过大脑相关区域的整合,发送指令并通过交感神经,副交感神经等作用于外周的器官,以反馈调节的方式调控胃肠道环境。图 1 肠道微生物群产生的信号会影响脑-肠轴12 Fig.1 Signals produced by the intestinal microbiota affect the brain-gut axis12 2.1 神经解剖通路 肠壁上面有很多的肠神经,它们可以把肠道消化、吸收、免疫的信息,通过肠神经上行到我们大脑的内脏中枢丘脑,所以大脑可以接受到我们肠道的很多信号。肠道菌群与大脑之间的相互神经通讯作用一般是通过迷走神经实现,即,肠道菌群在刺激 ENS
16、 的传入神经元时13,肠道会通过迷走神经信号对抗炎反应产生刺激,从而防止引起炎症。目前,在动物实验中发现肠道菌群能够激活迷走神经,该激活作用在调节对大脑的影响以及后面的行为有重要的作用14。来自肠道的某些迷走神经信号可以引发抗炎反射,从而向大脑发出传入信号,激活传出反应,释放出乙酰胆碱,再通过与免疫细胞的相互作用,从而微生物炎症被减弱。同时,大脑作为机体的中枢,也可以通过迷走神经去影响肠道的功能。最近 Han 等15人研究发现,迷走神经能够通过调控小鼠的摄食行为从而减轻肠道炎症症状。小鼠右侧大脑迷走神经感觉神经节被激活,促进了小鼠的摄食行为,且减轻了肠道炎症反应。Bonaz 等16已通过刺激迷
17、走神经,使炎症性肠病患者的临床症状得到了缓解。另外,Ghia 等17的研究发现迷走神经还可通过改变肠腔的渗透性从而改变肠道环境。2.2 神经内分泌HPA轴通路 作为神经内分泌系统的下丘脑-垂体-肾上腺轴(Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis,HPA),能够掌控激素对机体内外部产生的反应18。肠道菌群有助于神经内分泌的成熟,微生物群可以通过各种通讯方式控制外周和中枢神经系统的活动,包括迷走神经的激活、细胞因子的产生、神经肽和神经递质的释放、短链脂肪酸的释放和微生物代谢产物的释放,并利用淋巴和体循环。若这些信号穿过血脑屏障然后到达大脑,就会使小胶质细胞激活,使其在
18、免疫监控等方面发挥作用,包括 HPA 轴激活状态的调节。当 HPA 轴被激活,会释放出糖皮质激素,该激素能够调节大脑小胶质细胞的状态,使其激活,进而影响细胞因子的释放以及单核细胞的运输。同样的,肠道菌群的组成受应激反应和 HPA 轴的调控19。Konturek 等认为慢性精神压力状态会导致肠道功能的紊乱,肠腔内渗透性增加,肠道黏膜血流减少等生理病理的改变。有研究20指出在慢性压力状态下,HPA 系统的激活以及促肾上腺皮质激素释放因子(Corticotropin-Releasing Factor,CRF)和糖皮质激素的释放可以对胃肠黏膜起到保护作用。图 2 微生物对神经炎症和 HPA 轴活性的调
19、节示意图21 Fig.2 A schematic diagram of microbial regulation of neuroinflammation and HPA axis activity20 2.3 肠道免疫系统 肠道淋巴组织中的免疫细胞占整个机体的 70%80%,肠道上皮细胞可以通过识别不同的微生物信号分子从而产生免疫反应。肠道微生物群是肠道免疫系统发育的基础22,23。肠道上皮细胞通过多种 Toll 样受体(Toll-like receptors,TLRs)识别不同肠道微生物组成状态下的相关分子模式。在健康的机体中,肠道菌群能够利用配体和代谢产物对肠上皮细胞和肠道免疫细胞直接产
20、生作用,从而使宿主-菌群维持共生稳态24。肠道免疫细胞也直接或间接地控制微生物群落25。另外,大脑中的小胶质细胞、巨噬细胞和树突状细胞表面的 TLRs也可以对存在于血液循环中的不同类微生物的相关分子模式产生免疫应答,通过释放细胞因子从而对大脑产生影响26。老年人免疫功能的下降,会引起肠道微生物群的改变。因此,肠道菌群通过免疫系统和大脑之间的交流是双向的相互作用。3 3 肠道菌群与精神疾病肠道菌群与精神疾病 3.1 重度抑郁症(Major Depressive Disorder,MDD)重度抑郁症(MDD)是常见的精神疾病,与合并症、健康不良和死亡率相关27。近年来,新兴的研究领域揭示了抑郁和肠
21、道微生物群之间的联系28。目前已有大量证据表明,肠道菌群平衡失调会影响抑郁症发病机制中涉及的病理生理通路29,30。粪菌移植(Fecal Microbiota Transplantation,FMT)作为一种重建菌群的方法,常被用于研究肠道菌群的研究中31。Cheung 等32将 MDD 患者的细菌移植到啮齿动物身上会产生类似抑郁的行为,并发现 50 个肠道细菌类群在 MDD 患者和对照组存在差异(p0.05)。Guida 等33在小鼠中使用广谱抗生素会导致生物失调、产生类似抑郁的行为,并改变海马神经元的放电,在用干酪乳杆菌进行益生菌治疗后,这种表型发生了逆转。Kelly 等34在进行转化研究
22、中发现,移植患有重度抑郁症患者肠道内的微生物群到无菌或体内缺乏此类微生物的啮齿动物会使其表现出类似于抑郁的表型,机体会表现出缺乏快感和焦虑的行为,而在移植了健康微生物的对照组中没有出现此类现象。在最近的一项研究中,研究人员招募了30 名抑郁症患者和 30 名健康对照组,对粪便微生物群进行了测序35。高通量焦磷酸测序显示,在那些目前患有抑郁症的人身上发现粪便细菌的-多样性增加了以及拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形杆菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的数量也有所增加,而厚壁菌门(Firmicutes)数量明显减少。抑郁症和焦虑症是两种密切相关
23、的精神障碍疾病,研究中发现具有正常特异无致病性菌群的生长型小鼠比GF小鼠焦虑和活跃程度低;这表明益生菌可以减少焦虑行为36。对啮齿动物的研究表明,抑郁症可通过改变肠道环境,使脂多糖(LPS)和其他分子进入血液,从而刺激 toll 样受体,产生炎症细胞因子。而抑郁与白介素、肿瘤坏死因子(TNF-a)、和 c 反应蛋白等炎症生物指标的升高有关37。重度抑郁症表现出 HPA 轴的异常,包括皮质醇的分泌和反应性增加以及垂体和肾上腺的体积和活性增加。将抑郁症患者的肠道菌群移植到无菌小鼠体内,出现海马区 Stat5a 基因的下调。Stat5a 基因参与调节 HPA 轴的反应38。研究发现,在大鼠的强制游泳
24、试验中,益生菌的治疗可以减轻类似抑郁的症状,并导致海马 中与 HPA 轴调节有关的转录本水平下降39。研究发现40,双歧杆菌(Bifidobacterium)CECT 7765 会影响神经内分泌功能,从而使小鼠的快感缺乏。最近的一项研究表明,植物乳杆菌299v 对重度抑郁症患者在注意力和语言学习方面的认知能力有所提高,并导致犬尿氨酸途径的有益改变41。3.2 精神分裂症(Schizophrenia,SCZ)精神分裂症是一种严重的精神疾病,以精神病为特征,其中内脏-大脑轴的参与早已被认识42,43。对精神分裂症患者口腔样本微生物菌群的分析发现,与正常对照组相比,这些患者的微生物菌群明显含有更多的
25、乳酸菌(Bifidobacterium)44,45。进一步的分析表明,乳酸菌群的增加与精神分裂症患者不同症状域的严重程度显著相关45。基于这些研究,微生物组成与精神分裂症之间很可能存在一种关系。Zhu 等46在精神分裂症患者菌群中发现,兼性厌氧菌和口腔菌增多,短链脂肪酸合成、色氨酸代谢、多种神经递质的合成或降解等功能潜力发生改变。移植患者中富集的前庭链球菌,可以诱导小鼠的精神分裂症样行为、改变外周神经递质水平。Zheng 等47发现与健康对照组相比,未用药和用药的 SCZ 患者微生物组-多样性指数下降,肠道微生物组成明显紊乱。几种独特的细菌类群(如韦荣氏菌科(Veillonellaceae)和
26、毛螺菌科(Lachnospiraceae)与 SCZ 的严重程度相关。SCZ 患者体内微生物群本身可以改变神经化学和神经功能,其方式可能与 SCZ 病理相关。肠道微生物可以通过谷氨酸的代谢通路的异常和脑肠轴机制来影响精神分裂症的发病。把精神分裂病人的粪菌移植到抗生素干预的无菌小鼠体内后,小鼠表现出空间认知能力的下降。在门水平上,Yang 等48发现变形菌门的丰度在精神分裂症患者体内有明显地增加,且伴随着系统性炎症反应标志如 IL-6、IL-8、IL-1 和 TNF-的增加。精神分裂症的发病机制尚不完全清楚;然而,脑源性神经营养因子表达的减少以及由此导致的 n-甲基-d-天冬氨酸(NMDA)受体
27、49的低活性与精神分裂症的病理有关。越来越多的证据表明,免疫系统可能在精神分裂症的发病中发挥重要作用。巨魔样受体(TLR)介导先天免疫应答。其中 TLR4 对脂多糖(LPS)产生反应并触发炎症反应,脂多糖是革兰氏阴性菌外膜的重要组成部分。由于 TLRs 参与维持肠上皮内稳态,并保护机体免受共生细菌免疫反应的伤害,因此 TLRs 能够识别健康受试者的肠道微生物群50。然而,TLRs 与肠道菌群之间的异常相互作用可能导致慢性炎症,因此,作为精神分裂症的一个特征,微生物群组成的变化可能会引起 TLRs 介导的免疫反应,从而导致精神分裂症的症状。3.3 自闭症谱系障碍(Autism Spectrum
28、Disorder,ASD)自闭症谱系障碍(ASD)是一种广泛性的神经发育障碍,会出现社交与互动障碍,以及重复性的刻板行为。在美国 ASD 在儿童和青少年中的患病率达到 1/5951。肠道微生物群被认为在自闭症谱系障碍中起重要作用。肠道菌群在患有自闭症谱系障碍和正常发育的对照组之间存在差异52。在 ASD 动物模型中,特异性肠道微生物也显示出了其治疗潜力53,54。Hsiao 等55对患有自闭症谱系障碍的母体免疫激活(Maternal Immune-Activation,MIA)模型进行了益生菌治疗的临床前研究,该模型显示出了自闭症行为或肠道菌群异常的胃肠道疾病。在 MIA 子代临床前模型实验中
29、,口服了脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)之后肠道的通透性得到了改善,肠道微生物也在一定程度上有所恢复且使自闭症行为有所改善,说明微生物调节是一种有效且安全的 ASD 治疗方法。有趣的是,在早期的模型中,只有脆弱拟杆菌能够改善焦虑、刻板印象和交流障碍行为,这表明益生菌治疗需要一定的特异性56。最近的一项研究纳入了 30 例 59 岁的 ASD 患者,给他们进行了 3 个月含有嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和长双歧杆菌的配方补充,然后通过自闭症治疗评估清单(Autism Treatment Evaluation Checklist,ATEC)进行评估。益生菌治疗后的 ATEC 整体
30、评分显著下降(p=0.0001),自闭症症状的严重程度显著下降(p0.0001)57。在最近的研究中,Tomova 等58检测了斯洛伐克儿童体内的微生物群。自闭症患儿粪便微生物菌群中拟杆菌门(Bacteroidetes)/厚壁菌门(Firmicutes)比值明显降低,乳酸菌属(Lactic acid bacterium)数量升高,脱硫弧菌属(Desulfovibrio)轻度升高,与自闭症严重程度相关。益生菌饮食使拟杆菌门(Bacteroidetes)/厚壁菌门(Firmicutes)比值和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)水平正常化。研究报告 ASD 患者有一种特殊的胃肠道表型,其特征是
31、肠道通透性增加和肠道免疫功能异常59。越来越多的证据表明,ASD 的患者经常受到胃肠道问题和肠道菌群发育不良的影响,其症状包括腹泻/便秘、腹痛和胃反流。ASD 患者会出现免疫系统损伤60,如血液中促炎细胞因子水平升高、免疫细胞功能失调或针对脑蛋白的抗体的存在。研究表明促炎细胞因子的增加与一些行为症状的严重程度相关。肠道菌群和免疫系统是内在联系的。免疫系统的主要组成功能是控制微生物群和增强肠道屏障。反过来,微生物群对免疫系统也有直接影响,因为细菌代谢物贯穿整个生命周期,可以影响免疫细胞的分化,或调节它们的活性。更具体地说,是通过 T 调节细胞(Treg)和效应 T 细胞(如肠道中的 T 辅助细胞
32、(Th)之间的平衡61,Treg/Th17 平衡可能受到微生物群变化的影响62。3.4 其他精神类疾病 阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)是痴呆最常见的形式,与认知受损和脑淀粉样蛋白(Amyloid-Peptides,A)积累有关。通过对患有和不患有 AD 实验组粪便样本中细菌组成的分类鉴定,发现 AD 患者的肠道微生物多样性已经减少63。临床研究表明,在 A 样变的认知受损老年患者中,与大量的促炎菌属(如大肠杆菌(Escherichia coli)/志贺氏菌(Shigella)相比,脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)和直肠真杆菌(Eubacteri
33、um rectale)这两种具有抗炎活性的细菌在肠道中的丰度较低。因此,对利用益生菌来预防或减缓 AD 的研究是非常有意义的64。肠道微生物的改变所导致的炎症反应会引起血脑屏障的完整性发生变化,进而影响认知行为。研究也发现 AD 患者血浆内 LPS 浓度是正常机体的 3 倍,这使肠道屏障受到破坏,肠渗透性增加的结果。研究发现血清素(5-HT)能抑制 A 斑块的形成65,从而减轻患 AD 风险。血清素(5-HT)95%在肠内合成,因此肠道微生物对 5-HT起着很重要的作用。帕金森病(Parkinsons Disease,PD)治病机制复杂,其-突触蛋白变化是该病的重要致病机制。患者肠道菌群特征表
34、现为碳水化合物发酵和丁酸合成能力降低,蛋白水解发酵和有害氨基酸代谢产物的产生增加66。研究 PD 患者的肠道微生物群,发现了一些常见的微生物群落改变,如PD患者中的毛螺菌科(Lachnospiraceae)减少和疣微菌科(Verrucomicrobiaceae)增加67,普雷沃菌科(Prevotellaceae)减少。而普雷沃菌科(Prevotellaceae)作为肠内共生细菌,可以促进肠道神经粘膜层的生成,当其减少将导致肠道通透性增加,使局部和系统受到内毒素的入侵,从而导致-突触蛋白的错误折叠和表达。表表 1 1 精神疾病患者与健康者菌群差异精神疾病患者与健康者菌群差异 Table 1 Th
35、e difference of microflora between neuropsychiatric diseases and healthy people 精神疾病 与健康者菌群差异 研究对象 实验方法 重度抑郁症(MDD)68 丰度增加:厌氧菌属(Anaerostipes)、布劳特氏菌属(Blautia)、梭菌属(Clostridium)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、毛螺旋菌属(Parasutterella)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)、链球菌属(Streptococcus)丰度减少:双歧杆菌属(Bif
36、idobacterium)、小类杆菌属(Dialister)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、粪杆菌属(Faecalibacterium)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)3562 岁,纳入 6 项研究,204名 MDD 患者和 188 名对照组,接受抗抑郁药物治疗的MDD组患者的百分比从 33%到 100%不等,抑郁平均水平中度到高度严重 临床评估抑郁程 度;16S rRNA 基 因 测序;对鉴定出的细菌蛋白进行元蛋白质组分析 精神分裂症(SCZ)69 丰度增加:放线菌属(Actinomyces)、罗氏菌属(Rothia)、斯卡多维亚氏菌属(Scardovia)、奇异菌属(At
37、opobium)、乳杆菌属(Lactobacillus)MDD 患者,33.638.04 岁,男性7 例,女性 9 例;对照组,27.607.07 岁,男性 16 名,女性 4名 粪便样本,16S rRNA 高 通 量测序分析 自闭症谱系 障碍(ASD)70 丰度增加:拟杆菌属(Bacteroides)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、梭菌属(Clostridium)、粪杆菌属(Faecalibacterium)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)丰度减少:粪球菌属(Coprococcus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)218 岁,纳入 18
38、 项研究,493 名ASD 儿童和 404 名对照组,50%的研究人员在评估微生物群时考虑了饮食和益生菌的使用 微生物培养;聚合 酶 链 反 应(PCR);焦磷酸测序技术 阿尔茨海默病(AD)71 丰度增加:埃希氏杆菌属(Escherichia)、劳特氏菌属(Blautia)、双歧杆菌属6366 岁,30 名 AD 患者和 30 名对照组,男性占 15%,接受教育平16S rRNA 基因测序(Bifidobacterium)、链球菌属(Streptococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、多尔氏菌属(Dorea)丰度减少:另枝菌属(Alistipes)、拟杆菌属(Bactero
39、ides)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、萨特氏菌属(Sutterella)、帕拉普氏菌属(Paraprevotella)均年限 11 年,便秘比例 3%帕金森病(PD)72 丰度增加:氨基酸球菌属(Acidaminococcus)、不动细菌属(Acinetobacter)、肠球菌属(Enterococcus)、志贺菌属(Shigella)、巨单胞菌属(Megamonas)、巨球型菌属(Megasphaera)、变形杆菌属(Proteus)、链球菌属(Streptococcus)丰度减少:布劳特菌属(Blautia)、粪便菌属(Faecalibacterium)、嗜血杆菌属(H
40、aemophilus)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)病 程 0.522.0 年,平 均 病 程(6.3 5.4)年,统一帕金森病评定量 表(the Unified Parkinsons Disease Rating Scale,UPDRS)评分(33.8 3.5)分;24 名 PD 组,男性 16 例,女性 8 例;14 名对照组,男性 6 名,女性 8 名。16S rRNA 高通量测序 4 4 结论与展望结论与展望 肠道菌群和大脑,情绪、认知行为存在着密切的关系,像抑郁症、焦虑症、精神分裂症、自闭症、阿尔兹海默症和帕金森症等精神类疾病,目前已经被发现和肠道菌群存在着密切的关系。脑肠
41、轴在疾病病理的机制过程当中起到一个非常重要的作用,但是现有的研究还是不够的,因为它对机制的研究以及通路的研究,还不能够很好地解释肠道微生物如何去影响精神疾病的发病。所以,在菌群的研究当中,要以多组学研究来研究炎症性肠病;并通过多组学研究,来研究这些健康人群是如何发展为一个精神疾病的;以及在人类生命周期当中,出生之前以及出生后胎儿的肠道菌群的动态的改变。未来在大样本的队列研究、菌群移植、多组学的分析以及临床转化当中,可以更好地去深入研究该领域,能够为精神疾病的发病机制的揭示提供更多的科学依据。饮食似乎是肠道菌群变化最大的原因,可以影响占优势的菌属,因此后续的研究可将对精神疾病起作用的益生菌添加到
42、酸奶等食品中,通过改变精神疾病患者的膳食,进一步研究其对此类精神疾病的作用效果及机制。参考文献参考文献:1 Ley R E,Backhed F,Turnbaugh P,et al.Obesity alters gut microbial ecology J.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2005,102(31):11070-11075.2 Ron S,Shai F,Ron M.Revised estimates for the number of human and
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