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为探究心率变异性(HRV)和皮质醇水平与心理特征、肠道菌群的关系,研究发现低 HRV 与抑郁及菌群改变有关,有重要意义。
在人体这个奇妙的 “小宇宙” 里,肠道细菌与大脑之间时刻进行着神秘的双向交流,它们共同构建的 microbiota-gut-brain 轴,对人们的身心健康有着至关重要的影响。想象一下,肠道内数万亿的细菌就像一群勤劳的 “小居民”,它们的一举一动不仅影响着肠道的正常运转,还与大脑的情绪、认知等功能息息相关。当这个轴出现异常时,就好比 “小居民” 们闹起了 “内讧”,不仅会引发肠道疾病,还可能导致心理问题,比如抑郁和焦虑。
此前的研究虽然已经揭示了肠道疾病与心理问题之间存在联系,也发现肠道菌群的变化与一些精神疾病相关,但仍存在不少疑问。例如,研究对象往往局限于特定性别、年龄或临床患者群体,而且很少在健康人群中综合分析心率变异性(HRV,用这个指标可以衡量心脏迷走神经的功能)、皮质醇水平、心理特征和肠道菌群之间的关系。为了填补这些空白,来自意大利帕尔马大学(University of Parma)的研究人员展开了深入探索,相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员为了开展这项研究,采用了一系列关键技术方法。他们从帕尔马微生物群项目中选取了 75 名健康成年人作为样本(这些样本均来自意大利帕尔马地区)。在实验过程中,利用 Firstbeat Bodyguard 2 设备记录参与者的 R-R 间隔,进而分析心率(HR)和心率变异性(HRV),其中将连续心跳间隔差异的均方根(RMSSD)作为迷走神经介导的 HRV 指标 。对于皮质醇的分析,研究人员收集参与者不同时间点的唾液样本,通过酶联免疫吸附测定法进行检测,并计算出皮质醇觉醒反应(CAR)、昼夜皮质醇斜率(DCS)和曲线下面积(AUCg)等参数。在分析肠道菌群组成时,运用了 METAnnotatorX2 软件对样本进行重新分析。最后,使用 IBM SPSS Statistics for Windows version 29 软件进行统计分析。
下面来看看具体的研究结果:
- 心率变异性、心理特征和菌群分布:研究人员依据 HRV 的中位数将参与者分为低 HRV 组和高 HRV 组。结果显示,低 HRV 组的参与者平均年龄更大,心率更高,而且抑郁症状更严重。在肠道菌群方面,虽然两组的微生物物种丰富度没有显著差异,但通过主坐标分析(PCoA)发现,两组的肠道菌群组成存在明显差异。具体来说,低 HRV 组中普雷沃氏菌(Prevotella)的丰度较高,而粪杆菌属(Faecalibacterium)、阿利斯泰氏菌属(Alistipes)、真杆菌属(Eubacterium)、Barnesiella 和 Gem miger 的丰度较低。
- 皮质醇觉醒反应、心理特征和菌群分布:按照 CAR 的中位数分组后,低 CAR 组和高 CAR 组在一般特征和 HRV 方面没有差异。不过,低 CAR 组的皮质醇在觉醒 30 分钟后的数值明显较低,DCS 更大,AUCg更小。但在心理评分和肠道菌群组成上,两组没有显著差异。
- 昼夜皮质醇斜率、心理特征和菌群分布:以 DCS 的中位数划分低 DCS 组和高 DCS 组后发现,低 DCS 组的参与者在觉醒时的皮质醇值较低,30 分钟后的皮质醇值也较低,AUCg更小。而且,低 DCS 组的状态焦虑、特质焦虑和感知主观压力水平更高。在肠道菌群方面,两组的物种丰富度和菌群组成没有明显差异,仅 Sutterella 在低 DCS 组有更丰富的趋势。
- 整体每日皮质醇、心理测试和菌群分布:根据 AUCg的中位数分组后,低 AUCg组在各个评估点的皮质醇值都较低。在心理评分上,两组没有显著差异。然而,在肠道菌群组成上,通过 PCoA 分析发现两组存在显著差异,低 AUCg组中粪杆菌属和 Blautia 的丰度明显较低。
综合研究结论和讨论部分,这项研究意义重大。研究首次在健康成年人样本中全面探讨了静息状态下迷走神经介导的 HRV 和唾液皮质醇参数与特定心理特征和肠道菌群组成之间的关联。研究发现,低迷走神经介导的 HRV 与更严重的抑郁症状以及肠道菌群的改变有关,这表明 HRV 可能是 microbiota-gut-brain 轴功能的有用生物标志物,在肠道菌群失调与抑郁之间的双向联系中发挥着重要作用。而不同的皮质醇参数,如 DCS 与较高的焦虑和感知压力相关,AUCg与肠道菌群特征差异有关,但它们作为 microbiota-gut-brain 轴功能生物标志物的效用还需要进一步研究。
当然,这项研究也存在一些局限性。比如研究属于横断面研究,无法确定因果关系,而且没有控制个体饮食习惯,也未收集女性月经周期信息。未来还需要更大规模的纵向研究,以进一步明确 HRV 和皮质醇指标在预测心理疾病和肠道菌群变化方面的作用。不过,尽管存在这些不足,该研究依然为我们理解 microbiota-gut-brain 轴的功能提供了新的视角,为后续研究奠定了重要基础。