关于精神疾病的肠道微生物群落说

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关于精神疾病的肠道微生物群落说

李丹  林萍通讯作者

上海市精神卫生中心  200030

肠道是人体最大的免疫器官,说起肠道健康,人们最先联想到的是腹痛腹泻、消化不良、食欲不振等。但大家肯定没想到,像抑郁症、强迫症、情感双向障碍等精神类疾病也与肠道健康息息相关。肠道健康不单单指的是肠道本身,还包括肠道内的菌群。

肠道菌群作为寄居在人体肠道内微生物群落的总称,是近年来微生物学、医学、基因学等领域中最受关注的研究焦点之一。肠道菌群是寄居在人体肠道内的微生物群落。在种类上,肠道微生物群包含500-1000种不同的细菌,这些细菌的基因总数是人类自身基因数目的150倍之多;在数量上,人体肠道内的微生物群数量高达1000万亿,其中细菌群落数量达到40万亿。从上述庞大的数据中可以看出,肠道微生物群是个复杂的微生态系统。

肠道微生物平衡对神经精神健康有积极意义,一旦肠道微生物群失衡,机体代谢、内分泌、神经递质等异常,神经精神疾病就会随之而来。

一、精神疾病与肠道微生物群落的关系

肠道微生物群通过肠-脑轴影响大脑和行为。

脑肠轴是中枢神经系统和消化道之间的双向通讯。微生物群可以通过微生物群-肠道-脑轴到达整个身体,尤其是大脑。微生物-肠-脑轴主要包含三个通路:神经通路、神经内分泌通路和免疫通路。

1、神经通路

神经通路是微生物群影响大脑和行为的最快途径;肠道微生物群可以通过迷走神经影响大脑和行为。病原体感染,如空肠弯曲杆菌和柠檬酸柠檬酸杆菌,会增加焦虑样行为,而补充益生菌,包括鼠李糖乳杆菌和长双歧杆菌,可减少焦虑样和抑郁样行为。

2、神经递质

哺乳动物的神经递质含量不仅受自身身体的调节,还受肠道微生物群的调节。肠道微生物群可以直接合成神经递质,超过 90% 的 5-HT 和 50% 的多巴胺 在肠道内合成。肠道微生物群通过改变与神经递质相关的代谢途径来调节神经递质的合成。内分泌或体液通路肠道是人体最大的内分泌器官,肠道微生物群可以通过内分泌途径影响大脑和行为,由神经内分泌细胞、神经肽和神经活性物质指导。下丘脑-垂体-肾上腺轴是神经内分泌传递的主要途径,是应激反应系统的重要组成部分。肠道菌群对 HPA 轴的发育和功能至关重要。缺乏微生物群会导致 HPA 轴的异常发育,只有在关键时期内定植才会促使 HPA 轴成熟。
   3、神经活性物质

肠道微生物群代谢过程中产生的神经活性物质,包括脂肪酸、神经信号和多胺,也会影响大脑和行为。肠道微生物群产生短链脂肪酸,被肠上皮细胞和肠内分泌细胞中的受体识别,进一步影响神经和免疫系统。

3、免疫通路

肠道是人体最大的免疫器官。它的内表面积约为200平方米,形成一道屏障,将肠组织与外界隔开。肠道黏膜免疫是先天免疫系统最重要的组成部分之一,肠道相关淋巴组织中的免疫细胞约占免疫活性细胞总数的 70%~80%。肠道微生物群调节先天性和适应性免疫的发育和功能,并影响神经免疫和炎症以改变大脑和行为。缺乏微生物群会增加血脑屏障通透性,异常的微生物群不仅会导致肠漏和脑漏,而且还可能诱发与压力相关的疾病和神经退行性疾病。

二、肠道微生物群影响人体思想和行为

肠道微生物群在宿主的思想和行为中发挥着重要作用。

第一、肠道微生物群调节疼痛感知。抗生素治疗或感染后疼痛敏感性也会增强,补充某些益生菌后疼痛敏感性会降低。

第二、肠道微生物群与认知功能密切相关。剥夺共生微生物群或用抗生素破坏微生物群会损害工作记忆和空间记忆,而服用益生菌可以改善记忆。

第三、情绪受肠道微生物群的影响。使用压力或抗生素扰乱肠道微生物群会增加焦虑样和抑郁样行为。同时,补充某些益生菌、益生元或发酵食品可减少负面行为并改善这些情绪。

第四、气质和性格与肠道微生物群密切相关。在成年人中,高神经质和低责任心分别与高丰度的菌群相关。同时,高度的责任心与一些普遍产生丁酸盐的细菌的丰度增加有关,包括毛螺菌科。

第五、压力管理受肠道微生物群的影响。肠道微生物群是应激反应系统的一部分,心理压力不仅会激活神经内分泌、免疫和神经系统,还会破坏情绪并扰乱肠道菌群。

第六、肠道微生物群影响饮食行为。人类的食欲可能受到肠道微生物群的调节,有些食物味道很好,可能是因为微生物群需要合适的食物来促进其增殖。肠道微生物群也可能在饮食失调中发挥重要作用,例如神经性厌食症。

三、多种精神疾病与异常微生物密切相关

精神障碍很可能源于异常的肠道微生物群,而靶向微生物群应该在未来的治疗中发挥至关重要的作用。

抑郁症与肠道微生物群密切相关,抑郁症状可以从人类传播给无菌或微生物群耗尽的啮齿动物,而益生菌干预可以缓解和改善疾病。

肠道菌群在强迫症、创伤后应激障碍和惊恐发作等焦虑症的病因学中也起着至关重要的作用,而调节菌群对这些疾病有治疗作用。

双相情感障碍与微生物群异常显着相关,而微生物群调节可能会缓解这种疾病。精神分裂症与菌群-肠-脑轴功能障碍有关,通过靶向改善肠-脑和免疫功能微生物群可能会产生有益的影响。此外,患有神经发育障碍的患者,包括自闭症谱系障碍和注意力缺陷多动障碍,及时纠正微生物群异常可能会改善大脑和行为的发育并具有治疗作用。

神经退行性疾病,例如阿尔茨海默病和帕金森病,也可能起源于肠道,通过调节微生物群改善肠脑功能具有治疗作用。肠道微生物群也参与了行为障碍的病理生理学,包括药物成瘾和药物滥用,而行为改变与微生物群调节相结合可能会产生有益的影响。此外,肠道菌群在多发性硬化症、肝性脑病、癫痫和偏头痛等神经生物学疾病的病理生理学中起着至关重要的作用。

通过调整肠道微生物群可以有效改善精神疾病的状态,肠道微生物群主要通过饮食可以进行调节。

富含膳食纤维的饮食可增加肠道微生物群的多样性,改善肠道屏障。健康的饮食有助于建立健康的肠道微生物群和肠脑,并通过微生物群-肠-脑轴促进大脑和心理健康,此外,将食疗与其他干预措施相结合,在心理治疗中显示出一些良好的效果。

通过益生菌、益生元、健康饮食和健康生活方式改善肠道微生物群,以调节菌群-肠-脑轴功能,促进心理健康,将是未来一个很有前景的领域。平时我们也要更加注意饮食,保护好肠道微生物群,关爱自身健康。