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社区劣势与性别差异:脑-肠-微生物组轴在肠易激综合征中的交互作用机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月12日 来源:Biology of Sex Differences 5.1
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本研究针对肠易激综合征(IBS)患者中社区劣势(ADI)对脑-肠-微生物组轴的性别特异性影响展开创新性探索。通过结合神经影像学、微生物组分析和临床评估,团队发现ADI通过不同机制影响男女患者:男性表现为症状加重与认知控制区形态改变,女性则呈现压力水平升高但伴随保护性微生物Prevotella丰度增加。该研究为理解社会因素与生物标志物的复杂交互提供了新视角,对开发性别特异性干预策略具有重要临床意义。
肠易激综合征(IBS)作为一种女性高发的脑-肠互动障碍,其症状严重程度和病理机制始终存在显著的性别差异。更令人困惑的是,生活在社会经济条件较差社区的患者往往表现出更复杂的临床症状,这提示环境压力可能通过脑-肠-微生物组轴产生差异化影响。然而,社区劣势如何与生物学因素相互作用进而影响IBS的性别二态性,这一关键问题尚未得到系统解答。
针对这一科学难题,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)Vatche和Tamar Manoukian消化疾病分部的Lisa A. Kilpatrick团队开展了一项开创性研究。研究人员创新性地将社区劣势量化指标(ADI)与多组学数据相结合,首次揭示了社会经济因素通过不同生物学途径影响男女IBS患者的完整机制链。相关成果发表在《Biology of Sex Differences》期刊,为理解社会环境与生物系统的复杂交互提供了全新范式。
研究采用三项核心技术方法:(1)基于美国社区普查数据构建ADI评分系统,将182例IBS患者和161例健康对照按居住地划分为高/低劣势社区组;(2)使用3.0T磁共振采集高分辨率T1加权像,通过FreeSurfer 6.0分析360个皮质区的形态学参数;(3)采用16S rRNA基因测序技术检测113例IBS和127例对照的粪便微生物组,重点分析Prevotella相对丰度。所有分析均控制年龄、教育程度等混杂因素。
诊断差异
通过偏最小二乘法(PLS)分析发现,高ADI对脑结构的影响存在显著诊断差异。与健康人群相比,IBS患者左侧顶叶背外侧区(LIPd)表面积与ADI呈更强正相关,而右侧海马前下托(PreS)则显示更弱负相关。这些区域分别涉及空间注意整合和应激反应调节,提示IBS患者可能具有独特的神经适应性机制。
性别差异
无论诊断如何,女性在多个情绪-疼痛相关脑区都表现出更显著的ADI相关形态改变:包括双侧额极区(47l/a47r)厚度减少达3.12个标准差(BSR),以及右侧初级体感区(1/2/3b)厚度显著降低。这些发现印证了女性对社区压力源具有更高的神经敏感性,可能构成IBS性别差异的神经基础。
诊断性别交互效应*
在IBS群体中,性别差异被进一步放大:女性患者左侧初级体感区(1/2)表面积与ADI呈更强负相关,而男性患者则表现为右侧背外侧前额叶(RIFJa)更显著的表面积减少。这种分离模式与临床观察高度吻合——女性更易出现痛觉处理异常,男性则更多表现为认知控制缺陷。
临床-微生物关联
最引人注目的发现是高ADI对症状和微生物组的影响呈现完全相反的性别模式:男性IBS患者症状严重度(IBS-SSS)随ADI升高显著加剧(β=0.38,p<0.01),而女性患者虽压力感知(PSS)水平升高,但Prevotella丰度也同步增加。后续分析显示Prevotella对女性具有保护效应,其丰度与症状呈负相关趋势(r=-0.88,p=0.07),可能抵消了压力带来的负面影响。
形态-表型关联
脑结构-功能关联分析揭示了潜在神经机制:女性患者左侧前内侧7区(7Am)表面积减少与高ADI和Prevotella增加均相关,该区涉及身体感知整合;男性患者右侧额极10区(10pp)厚度增加则与症状恶化相关,该区域参与高级认知控制。这些发现为理解性别特异性病理通路提供了神经解剖学基础。
这项研究首次系统阐明了社区劣势通过多层级机制影响IBS的完整路径:在分子层面调节微生物组构成,在神经层面改变特定脑区形态,最终在表型层面产生性别分化的临床症状。其重要意义在于:(1)证实社会决定因素可直接影响脑-肠-微生物组轴,为"社会-生物"交互理论提供了实证支持;(2)发现Prevotella在女性中的保护作用,为开发性别特异性益生菌干预指明方向;(3)揭示ADI相关神经重塑的性别差异模式,为理解慢性疼痛疾病的性别失衡提供了新视角。该研究不仅推进了对IBS机制的认识,更建立了分析社会环境与生物系统交互作用的创新框架,对慢性病防控策略的优化具有重要启示。
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