肠道菌群通过调节突触可塑性影响双相情感障碍认知功能障碍的机制研究

本研究针对双相情感障碍(BD)患者认知功能障碍的临床难题，通过16S rRNA测序和粪菌移植(FMT)技术，首次揭示了BD伴认知障碍(BD-CI)患者的肠道菌群特征及其通过突触可塑性调控认知功能的机制。研究发现BD-CI患者肠道中普雷沃菌(Prevotella)、粪杆菌(Faecalibacterium)等菌群与认知评分显著相关，并通过小鼠模型证实BD-CI菌群可导致前额叶神经元树突复杂性降低、PSD-95蛋白表达下降等突触损伤。创新性采用健康供体菌群干预成功逆转部分认知损害，为BD的微生物-肠-脑轴治疗提供新靶点。

　　

在精神疾病领域，双相情感障碍(BD)就像一颗"情绪炸弹"，患者交替经历躁狂和抑郁的折磨。更棘手的是，约60%的BD患者即使在情绪稳定期仍存在顽固性认知障碍，表现为工作记忆、执行功能等核心认知域损伤，严重影响生活质量。传统治疗手段对此束手无策，而近年兴起的"微生物-肠-脑轴"理论为破解这一难题提供了新视角。

浙江大学医学院附属第一医院精神卫生中心的研究团队在《BMC Medicine》发表的重要成果，首次绘制了BD认知障碍患者的肠道菌群图谱。研究人员发现这些患者的肠道微生物不仅与抑郁严重程度相关，更能通过调控突触可塑性直接影响认知功能。这项研究如同在微生物与大脑之间架起一座分子桥梁，揭示了精神症状背后的菌群密码。

研究采用多组学联用策略：通过16S rRNA测序对比健康人(HC)、BD无认知障碍(BD-nCI)和BD伴认知障碍(BD-CI)三组粪便菌群；建立抗生素预处理小鼠模型，分别移植三组人类菌群；运用高尔基染色观察前额叶神经元形态，Western blot检测PSD-95等突触标志物；最后通过健康供体菌群干预评估治疗潜力。研究队列包含43名受试者，动物实验每组12-16只SPF级C57BL/6小鼠。

肠道菌群特征分析

16S rRNA测序显示BD-CI患者肠道菌群α多样性显著降低，普雷沃菌与认知测试(CPT)评分正相关，粪杆菌则呈负相关。LEfSe分析鉴定出BD-CI组富集的12个特征菌属，包括瘤胃球菌(Ruminococcus_torques_group)等。KEGG分析提示BD-CI组维生素B₂代谢通路显著下调。

动物行为学表型

移植BD-CI菌群的小鼠在新物体识别(NOR)和Y迷宫测试中表现最差，识别指数降低37.5%，自发交替率下降29.8%。强迫游泳(FST)不动时间延长2.1倍，呈现典型抑郁样行为。

突触可塑性机制

高尔基染色显示BD-CI组小鼠前额叶神经元树突复杂性在距胞体70-90μm区域减少最显著（p<0.001），树突棘密度降低41.2%。Western blot证实BD-CI组PSD-95蛋白表达量仅为对照组的63%，而突触素(Synaptophysin)无显著变化。

菌群干预效果

健康供体菌群移植使BD-CI小鼠NOR识别指数恢复至正常水平82%，PSD-95表达量提升1.7倍。Muribaculaceae等有益菌丰度增加，而促炎的Lachnospiraceae减少。

这项研究开创性地证实：BD认知障碍与特定肠道菌群紊乱存在因果关联，其机制涉及突触后致密区PSD-95介导的谷氨酸能突触功能损伤。更令人振奋的是，这种菌群-脑关联具有可逆性，为开发靶向微生物群的认知增强疗法奠定基础。未来研究可进一步聚焦维生素B₂代谢通路与突触蛋白表达的调控关系，推动BD治疗从症状控制向功能康复的范式转变。