一项针对未用药的重度抑郁症（MDD）患者的神经影像学研究揭示了肠道微生物群组成与脑功能变化之间的联系。具体而言，该研究发现，体内某些促炎肠道细菌水平较高的个体表现出海马区功能连接的改变，而海马区是记忆和情绪的关键脑区。这项发表在《转化精神病学》上的研究强调了越来越多的证据表明，肠道-大脑轴可能是抑郁症病理的一个潜在因素。
海马区是一个位于大脑颞叶的小型、海马形状的结构，它在记忆形成、学习和空间导航中起着至关重要的作用。作为边缘系统的一部分，海马区调节情绪并将记忆与情感反应联系起来。海马区有助于将短期记忆转化为长期记忆，并对回忆过去经历至关重要。
在抑郁症中，海马区经常表现出结构和功能的变化，如体积减小或神经发生受损。慢性压力和高皮质醇水平，通常与抑郁症相关，会损害海马区神经元并阻碍其生长，导致记忆困难和情绪调节障碍。较小或活动较少的海马区可能促进消极思维的持续存在，并影响情绪调节能力——这是抑郁症的标志之一。此外，海马区功能下降还会削弱应对压力的学习和实施机制的能力。
研究作者Shu Xiao及其同事旨在探讨海马区亚区功能连接变化与肠道微生物群组成之间的联系。近年来，科学家们发现了一条双向沟通途径，即肠道微生物群与大脑之间的沟通途径。这条途径被称为微生物群-肠道-大脑轴，在体内各种过程中发挥重要作用，包括心理功能。肠道微生物群组成可能也在重度抑郁症中发挥作用。
研究人员招募了49名MDD成人患者和44名健康对照组成员。参与者年龄在18至55岁之间，并进行了其他医疗或精神疾病筛查以确保同质性。所有MDD患者在研究期间均未服用药物。研究人员收集了粪便样本以分析肠道微生物群组成，并进行了静息态磁共振成像（MRI）扫描以检查海马区功能连接——这是一种衡量大脑区域在休息时如何交流的方法。
研究发现，两组之间的肠道微生物群组成存在显著差异。MDD患者表现出物种丰富度降低，这意味着肠道细菌种类较少。然而，多样性指数（不仅测量物种数量，还测量其相对比例）并未显著不同。
重要的是，MDD患者体内促炎细菌的丰度较高，特别是来自肠杆菌科的细菌，而有益细菌如普雷沃氏菌的丰度较低。普雷沃氏菌参与产生支持肠道健康和减少炎症的短链脂肪酸（SCFA）。
在脑功能方面，MDD组和健康对照组之间没有全球性的海马区功能连接差异。然而，进一步分析发现，特定海马区亚区的功能连接模式有所改变。在MDD患者中，左侧CA3与右侧尾状海马之间的功能连接增加，这与肠杆菌科的相对丰度相关。这表明，促炎肠道细菌的存在可能通过全身炎症或免疫信号通路影响海马区连接。
这些发现支持了微生物群-肠道-大脑轴在MDD发展中的作用假设。肠道菌群失调（肠道细菌失衡）可能通过炎症途径导致海马区功能障碍，扰乱记忆、学习和情绪调节等关键过程。研究还指出，病史较长的MDD患者普雷沃氏菌水平显著较低，这表明长期患病与肠道微生物群变化之间可能存在联系。
有趣的是，研究人员结合了海马区功能连接和肠道微生物群组成的数据，开发了一个机器学习模型，能够以高准确性区分MDD患者和健康对照组。这表明这些生物标志物最终可能有助于诊断MDD或识别有风险的个体。
该论文题为“未用药的重度抑郁症患者中促炎肠道细菌与海马区异常功能连接相关”，作者为Shu Xiao、Zibin Yang、Hong Yan、Guanmao Chen、Shuming Zhong、Pan Chen、Hui Zhong、Hengwen Yang、Yanbin Jia、Zhinan Yin、Jiaying Gong、Li Huang和Ying Wang。
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