重度抑郁障碍(MDD)是全球数百万人残疾的主要原因。重要的是,肠道微生物群有助于抑郁症患者的压力相关反应。
最近的一项基因研究评估肠道通透性改变如何通过肠道微生物群产生的代谢物的改变导致抑郁障碍。
肠漏、代谢物和抑郁障碍 肠上皮屏障阻止许多毒素和病原体进入管腔。然而,某些事件,如压力,会导致肠道渗漏,从而增加胃肠异常和抑郁障碍的风险。其他环境因素,如污染和食用农药等食品中的残留物,也会扰乱肠道通透性,改变肠道微生物群。
在短链脂肪酸(SCFAs)中,丁酸盐是维持胃肠健康的关键。先前的研究表明,丁酸盐介导的肠血屏障完整性的任何破坏都可能导致发生抑郁障碍。
抑郁症、母亲饮食和环境污染 通过改变肠道微生物群,妊娠期母体饮食对于后代的神经发育至关重要。不健康的现代饮食会导致母体生态失调,从而减少产丁酸盐细菌的存在,如厚壁菌门。这可能会降低母乳中神经活性代谢物的水平,从而增加后代的焦虑和抑郁样行为。
接触杀虫剂等化学物质也可能导致抑郁症,因为它可能会导致肠道微生物群的异常。此外,某些杀虫剂,如草甘膦,可以通过胎盘屏障对神经发育和神经可塑性产生不利影响。
益生菌和粪便微生物群移植(FMT)治疗抑郁症 FMT包括将粪便从健康个体转移到接受者的肠道中。FMT已被证明在实验诱导的抑郁症模型中有效。事实上,最近一项对人类受试者的研究表明,FMT缓解MDD的效果可能是由于在肠道里大量产生SCFA的细菌,如丁酸弧菌和粪大肠杆菌而得益。
益生菌可利用表观遗传机制调节宿主免疫反应,维持肠道内环境稳定。在老鼠模型中,丁酸梭菌由于其分泌高水平丁酸盐(一种强抗炎剂和表观遗传修饰剂)的能力,已被用于缓解抑郁样行为。
多酚、草药、抗精神病药和抗抑郁药 通过改变细菌群落结构和分布,草药和多酚可成为缓解抑郁样病症的可行候选物。例如,藏红花中发现的一种抗抑郁化合物藏红花酸,可以提高Turicibacter, Alistipes, and Romboutsia水平,可以缓解抑郁样症状。
研究表明,抗精神病药物通过补充产生丁酸盐的细菌水平来缓解抑郁障碍。同样,精神药物可以通过调节肠道细菌的组成和功能来引发抗抑郁作用。抗抑郁药,如三环类抗抑郁药和选择性5-羟色胺再摄取抑制剂,也会影响肠道通透性、微生物群组成和胃肠功能。
抗生素和肠道微生物相关维生素的作用 已经证明抗生素可以通过促进有益细菌-乳酸杆菌 和双歧杆菌的生长来减轻类似抑郁的症状。一项研究显示二甲胺四环素在减少炎症和缓解抑郁样表型方面的有益作用,这归因于二甲胺四环素丰富的拉克诺斯皮拉科和梭菌目家族XIII,两者都促进丁酸盐的产生。
肠道微生物群产生的维生素缺乏也与几种神经疾病有关,如抑郁症。这些维生素可能包括硫胺素(维生素B1)、烟酸(维生素B3)、维生素K和叶酸。
精神健康障碍的发病机制可归因于无法合成维生素,这可能是由肠道生态失调引起的。先前的研究表明,母亲缺乏维生素B6、B9和B12可能会导致焦虑/抑郁样行为,并通过表观遗传改变延迟后代的发育。
将肠道微生物组研究转化为治疗抑郁症的挑战 针对微生物群的药物可以为改善精神健康提供许多治疗机会。然而,需要额外的研究来更好地了解肠道微生物的生物活性代谢物如何在抑郁期间影响人类生理。
另一个挑战是世界各地不同人群和地理区域中微生物组组成的异质性。未来的研究必须在不同的人群和不同的发育阶段进行,来解决这个问题。
Journal reference:
- Nohesara, S., Abdolmaleky, H. M., Zhou, J., & Thiagalingam, S. (2023) Microbiota-Induced Epigenetic Alterations in Depressive Disorders Are Targets for Nutritional and Probiotic Therapies. Genes 14(12); 2217. doi:10.3390/genes14122217