肠道真菌群失调与精神分裂症代谢综合征患者的系统性免疫功能障碍:中国人群的首项综合研究

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本研究首次通过ITS1测序和免疫多参数分析,揭示中国精神分裂症代谢综合征(SZ-MetS)患者肠道真菌群落(mycobiota)的深度失调特征。研究发现患者体内致病菌(如Trichosporon asahii、Candida albicans)显著富集,而有益菌(如Saccharomyces cerevisiae)减少,六物种真菌标志物展现出0.86的AUC诊断价值。更关键的是,特定真菌与IL-6/MIP-1α等炎症因子及代谢指标(如甘油三酯TG)呈现显著相关性,表明真菌-免疫-代谢轴在SZ-MetS恶性循环中发挥重要作用,为开发微生物靶向干预策略提供了新依据。

  

Introduction

精神分裂症(SZ)患者因常合并代谢综合征(MetS)导致寿命缩短15-20年,而肠道菌群失调可能是连接代谢与神经精神病理的关键桥梁。尽管细菌失调已被广泛研究,但真菌群落(mycobiota)的作用仍属空白。这项来自中国衢州的研究首次对109名SZ-MetS患者和101名健康对照(HCs)进行ITS1测序,揭示了真菌群落与免疫参数的独特互动模式。

Materials and methods

研究团队采用QIAamp? DNA Stool Mini Kit提取真菌DNA,通过ITS1F/ITS2R引物扩增后,在Illumina NovaSeq 6000平台测序。数据分析采用QIIME2流程,包括DADA2去噪和UNITE数据库分类。同时使用27重细胞因子检测试剂盒(Bio-Rad)量化IL-6、MIP-1α等免疫标志物。统计方法涵盖LEfSe分析、随机森林建模和Spearman相关性检验。

Results

Gut mycobiota characteristics

尽管α/β多样性无显著差异,但SZ-MetS患者展现出2122个独特ASVs(健康对照仅1786个)。致病菌Trichosporon asahii和Candida albicans分别增加2.3倍和1.8倍,而具有免疫调节功能的Saccharomyces cerevisiae减少67%。

Enterotype analysis

肠型分析鉴定出Candida主导型(E1)和Aspergillus主导型(E2),但两组分布无差异。值得注意的是,随机森林模型筛选的6物种标志物(含S. cerevisiae和T. asahii)显示出0.86的AUC值,显著优于单一物种诊断效能。

Immune correlations

炎症因子与真菌物种呈现特异性关联:

  • 促炎因子IL-6与Ustilago esculenta正相关(r=0.42)

  • MIP-1α与T. asahii呈强正相关(r=0.51)

  • 保护性菌株S. cerevisiae与IL-1β负相关(r=-0.38)

Clinical relevance

代谢参数与真菌丰度存在显著联系:Lodderomyces elongisporus与甘油三酯(TG)水平正相关,而S. cerevisiae的减少与阳性症状量表(SAPS)评分升高相关。

Discussion

该研究揭示了真菌通过独特机制参与SZ-MetS病理:

  1. 1.

    免疫调节:T. asahii通过Dectin-1受体激活NLRP3炎症小体,促进IL-1β释放

  2. 2.

    代谢干扰:L. elongisporus可能通过PPAR-γ途径增强肝脏脂质合成

  3. 3.

    肠脑轴:S. cerevisiae缺失导致短链脂肪酸(SCFA)减少,影响神经递质平衡

Conclusion

这项开创性工作证实肠道真菌失调是SZ-MetS的重要特征,其通过物种特异性机制与宿主免疫和代谢互作。未来研究应聚焦于:

  • 纵向追踪真菌群落动态

  • 探索S. cerevisiae益生菌的干预潜力

  • 整合宏转录组解析真菌-细菌跨界互作

该成果为理解微生物-肠-脑轴提供了新维度,也为开发真菌靶向疗法奠定了理论基础。

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