肠道微生物群对心理健康的因果相关及双向作用Gut Microbiota’s Causal, Correlative, Bidirectional Mental Health Roles

硒与微生态 / 来源:scienmag.com国际 - 英语2025-09-24 20:49:36 - 阅读时长5分钟 - 2416字
《自然·心理健康》发表的综述研究深入剖析了肠道微生物群与心理健康间的复杂关系,系统阐述了微生物-肠-脑轴在抑郁症、焦虑症等精神疾病中的因果机制、相关关联及双向互动模式,揭示了微生物代谢物、免疫调节和神经信号通路的关键影响,强调了开展跨学科纵向研究的重要性,并展望了基于微生物群的个性化精神健康治疗前景,为缓解全球日益增长的心理健康负担提供了科学依据和新希望,具有重要的临床转化价值和公共卫生意义
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肠道微生物群对心理健康的因果相关及双向作用

人类肠道微生物群是由数以万亿计的微生物组成的庞大而复杂的社区,它们栖息在胃肠道中,现已日益成为调节远超消化范围的生理过程的关键参与者。其中最引人入胜且神秘的作用之一是通过所谓的"微生物-肠-脑轴"对心理健康的影响——这是一个将肠道微生物与中枢神经系统连接起来的双向通信网络。尽管越来越多的证据将特定的微生物谱与精神疾病联系起来,但根本问题仍然存在:肠道微生物群是导致心理健康障碍的驱动因素,仅仅反映这些障碍,还是参与了一种复杂的动态互动?发表在《自然·心理健康》上的一项具有里程碑意义的综述研究探讨了这一复杂的三分法,旨在揭示肠道微生物群对大脑和行为影响的精确性质和机制。

在这一讨论中,核心挑战在于区分心理健康与微生物群背景下的因果关系与相关性。抑郁症、焦虑症、创伤后应激障碍(PTSD)和精神分裂症都与菌群失调(微生物群落的失衡)有关联。然而,辨别微生物种群的变化是精神病理学的起因还是结果,仍然是一个障碍。这种模糊性因微生物群固有的动态性和情境依赖性而加剧,微生物群会随着饮食、环境、遗传和生活方式的变化而波动。该综述细致地探讨了短链脂肪酸、神经递质前体和其他生物活性化合物等微生物代谢物如何调节神经免疫反应和神经信号传导通路,这些通路可能潜在地影响精神疾病的发病机制或进展。

综述强调的最引人入胜的方面之一是微生物群在免疫系统调节中的作用。微生物群落通过影响免疫细胞成熟和细胞因子谱来调节全身炎症——这一过程已知与精神疾病病因学密切相关。在慢性压力或菌群失调条件下,改变的免疫信号可引发神经炎症,可能破坏参与情绪调节和认知功能的神经回路。综述强调了微生物驱动的免疫变化如何既能保护又能加剧精神症状,从而提供了对肠-脑对话的细致理解,超越了简单的因果模型。

神经信号机制进一步复杂化了这一图景。迷走神经作为肠道和大脑之间通信的主要通道,传输影响大脑功能的微生物信号。微生物代谢物可以调节血清素、多巴胺和γ-氨基丁酸(GABA)等神经递质系统,这些系统对情绪调节至关重要。例如,某些细菌菌株产生血清素前体,而血清素是一种经典地与抑郁症相关的神经递质。关于这些微生物贡献如何影响突触可塑性、神经发生或大脑回路的认识仍在不断发展中,这凸显了对先进跨学科研究方法的需求。

该综述还讨论了阻碍明确区分因果关系的紧迫方法学挑战。研究设计的变异性、人群异质性以及横断面数据的主导地位限制了关于微生物群在精神障碍中作用的结论强度。此外,药物使用、饮食和环境暴露等混杂因素使解释复杂化。作者主张进行稳健的纵向研究、标准化的微生物组分析协议,以及整合宏基因组学、代谢组学和转录组学数据的多组学框架,以获得更精确和可重复的见解。

转化潜力是综述中阐述的关键主题。从相关性转向确立因果关系,可以将肠道微生物群研究从描述性练习转变为精神病学个性化医学的基石。识别预测疾病发作、进展或治疗反应的微生物生物标志物,为早期干预策略带来了希望。此外,以微生物群为目标的疗法——包括益生菌、益生元、饮食调节和粪便微生物群移植——有朝一日可能补充甚至取代传统的药物治疗方法,为心理健康患者提供更安全、更个性化的选择。

关键的是,该综述揭示了这一新兴领域中出现的伦理和公平考虑。当前研究不成比例地涉及欧洲血统的人群,可能忽视了由全球文化、饮食和环境差异塑造的微生物组多样性。这种偏见有可能延续健康差异,并削弱基于微生物组的干预措施的普遍性。作者强烈呼吁扩大全球合作、包容性研究队列和文化敏感的研究框架,以确保研究结果和疗法公平地惠及所有人群。

此外,微生物-肠-脑轴的复杂双向性违背了二元分类。由于精神疾病导致的大脑状态变化本身可以影响肠道生理、运动和分泌,进而改变微生物群落——建立持续或缓解症状的反馈回路。理解这种交互网络需要整合神经科学、免疫学、微生物学和计算生物学,利用系统级分析而非简化论范式。

有趣的是,来自动物模型和人类临床试验的新兴证据支持这样的假设:改变肠道微生物群可以产生显著的行为和神经化学效应。例如,无菌小鼠表现出改变的应激反应和认知能力,这些在微生物定植后恢复正常。探索益生菌补充的精神药理作用的人类研究虽然初步,但预示着精神病学治疗武器库的范式转变。不过,综述警告说,这些发现在临床应用之前需要在严格控制的大规模试验中得到重复验证。

该综述还深入探讨了与心理健康相关的微生物-宿主相互作用的分子基础。微生物代谢物作为表观遗传调节因子,影响神经和免疫细胞中的基因表达,突显了额外的复杂性层次。同样,肠道屏障完整性、微生物移位和全身炎症之间的相互作用被探讨为连接微生物群失调与神经精神脆弱性的机制轴,强调肠道不仅是被动的储存库,而且是大脑健康的积极参与者。

在综合浩瀚且快速扩展的文献时,作者强调了明确微生物群在心理健康中作用的变革潜力。超越简单相关性,走向机制和因果清晰性,可以重新定义精神病学的诊断、预防和治疗。微生物群不仅作为生物标志物的储存库,而且作为一个可修改的目标,为缓解因社会、环境和生物压力而加剧的全球心理健康负担带来希望。

最后,这项全面综述展望了一个微生物群信息心理健康护理被整合到更广泛的个性化医学框架中的未来——根据每个人的微生物、遗传、免疫和心理社会背景定制干预措施。实现这一愿景需要持续的跨学科合作、技术创新和公平的研究实践,以尊重微生物组作为人类健康基本组成部分的复杂性和进化精细性。

研究主题

肠道微生物群在精神健康障碍中的关系和机制作用,通过微生物代谢物、免疫调节和神经信号通路区分因果、相关和双向互动。

文章标题

区分肠道微生物群在心理健康中的因果、相关和双向作用

文章引用

Kamath, S., Sokolenko, E., Clark, S.R. 等. 区分肠道微生物群在心理健康中的因果、相关和双向作用. 自然·心理健康 (2025).

图片来源

AI生成

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