综述:肠道-脑轴在抑郁症、焦虑症和精神分裂症中的作用机制、生物标志物及治疗意义
《Middle East Current Psychiatry》:The gut–brain axis in depression, anxiety, and schizophrenia: a scoping review of mechanisms, biomarkers, and therapeutic implications
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时间:2025年10月18日
来源:Middle East Current Psychiatry 1.5
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本综述系统梳理了2015-2025年间肠道-脑轴(gut-brain axis)在三大精神疾病(抑郁症、焦虑症、精神分裂症)中的研究进展。文章揭示了微生物失调(dysbiosis)、短链脂肪酸(SCFAs)紊乱、色氨酸-犬尿氨酸(kynurenine)通路改变及免疫激活等共有机制,探讨了微生物群(microbiota)及其代谢物作为生物标志物的潜力,并评估了益生菌(probiotics)、益生元(prebiotics)、合生元(synbiotics)及饮食干预等微生态靶向疗法的应用前景。文章强调多组学(multi-omics)整合与标准化研究是未来临床转化的关键。
肠道-脑轴是一个将胃肠道微生物群与神经、免疫及代谢通路联系起来的双向通讯系统。近年研究表明,这一接口在精神疾病的病理生理中扮演重要角色。本文聚焦抑郁症、焦虑症和精神分裂症,对相关机制、生物标志物及治疗意义进行梳理。
肠道与大脑之间的通讯主要通过神经、免疫、内分泌及代谢信号通路实现。迷走神经作为快速传感通道,将肠道化学信息传递至脑干。免疫信号通路方面,精神疾病患者普遍存在系统性炎症标志物升高,如白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的效应量分别达到Hedges' g≈0.62和0.64。这种免疫激活可能与肠道屏障破坏导致脂多糖(LPS)易位有关。内分泌交互以下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴为核心,微生物群组成与皮质醇应激反应呈显著相关(r=0.15-0.30)。代谢信号中,短链脂肪酸(SCFAs)如丁酸盐、丙酸盐在抑郁症患者血浆中降低20-50%,且基线水平可预测缓解率。色氨酸-犬尿氨酸通路也发生改变,犬尿氨酸/色氨酸(KYN/TRP)比率升高15-50%,与认知损害相关。
抑郁症患者表现出HPA轴失调、神经炎症及色氨酸代谢异常。微生物群特征表现为α多样性降低(SMD≈-0.2至-0.6)和产短链脂肪酸菌属(如Faecalibacterium)耗竭。治疗上,益生菌/合生元干预对抑郁症状有轻度改善作用(SMD≈-0.25至-0.35),地中海饮食等膳食模式也可带来症状缓解。
焦虑症与自主神经-迷走神经功能关联密切,心率变异性(HRV)与特定菌属丰度相关(r=0.15-0.35)。γ-氨基丁酸(GABA)能益生菌可提高血浆GABA水平(0.5-2.5μM)并降低焦虑评分。低微生物多样性个体对应激的皮质醇反应增强22%,提示HPA轴参与机制。
精神分裂症患者肠道微生物群显示Proteobacteria和Prevotella富集,而丁酸盐产生菌减少。免疫方面,未用药首发患者IL-6和TNF-α升高(g≈0.62和0.56),氧化应激标志物增加。色氨酸代谢产物在中枢和外周存在差异分布,可能与N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体功能低下有关。干预研究中,益生菌联合膳食纤维可显著改善抗精神病药物引起的代谢副作用(体重组间差异≈4.99 kg)。
三种疾病共享炎症激活、色氨酸-犬尿氨酸通路紊乱和产短链脂肪酸菌耗竭等机制,但也存在疾病特异性特征。例如,精神分裂症有更强的代谢失调多组学特征,而焦虑症与自主神经指标关联更突出。多组学整合策略显示,微生物-代谢物组合面板对代谢综合征严重度的区分准确率高达AUC=0.911。
微生态靶向干预已显示出临床潜力。益生菌/合生元对情绪症状有轻度改善作用,并对代谢参数有益。粪便微生物移植(FMT)在精神疾病中仍处于实验阶段,安全性数据主要来自其他疾病领域。饮食干预如地中海饮食可降低抑郁发病风险(HR=0.95)。此外,运动、身心干预等非药物手段也能调节微生物组成和炎症水平。
当前研究受限于方法学异质性、因果证据不足和生物标志物验证不一致。未来需推动标准化方法、纵向设计、大规模随机对照试验(RCTs)及多组学整合,并关注伦理和精准精神病学应用,以实现肠道-脑轴研究的临床转化。
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