宿主-微生物群关系在抑郁症中的作用:人类诱导多能干细胞能否在揭示机制中发挥作用?Host-microbiome relationship in depression: can human induced pluripotent stem cells play a role in unravelling mechanisms?

环球医讯 / 硒与微生态来源:www.nature.com爱尔兰 - 英文2025-07-15 19:55:19 - 阅读时长4分钟 - 1676字
本文探讨了肠道微生物群与抑郁症之间的关系,特别关注人类诱导多能干细胞(hiPSCs)在研究其机制和开发治疗策略中的潜力,强调了微生物代谢物对脑功能的调节作用以及hiPSC技术在个性化医疗中的前景。
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宿主-微生物群关系在抑郁症中的作用:人类诱导多能干细胞能否在揭示机制中发挥作用?

抑郁症是一种高发的精神疾病,影响全球至少5%的成年人。它表现为情绪低落、快感缺失和驱动力减弱等症状,还伴随体重变化、睡眠困难、疲劳、无价值感或过度内疚,甚至出现自杀倾向。诊断抑郁症需要依据《精神障碍诊断与统计手册》第五版(DSM-5)或《国际疾病分类》(ICD-10和ICD-11),要求在两周内出现五种或以上相关症状。抑郁症的主要风险因素包括遗传变异、环境压力(如心理社会压力)以及女性性别,基因与环境的交互作用也非常重要。

抑郁症与大脑的结构和功能异常密切相关,涉及单胺类神经递质(如血清素、去甲肾上腺素和多巴胺)、神经炎症增加、血脑屏障通透性改变、脑源性神经营养因子(BDNF)减少以及下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)失调等问题。传统抗抑郁药物主要靶向血清素和去甲肾上腺素系统,尽管提升了血清素传递有效性,但约20%-30%患者在初次治疗后仍无法缓解。目前,谷氨酸调节剂如艾氯胺酮(Esketamine)和右美沙芬-安非他酮(Dextromethorphan-Bupropion)已被批准用于治疗重度抑郁症(MDD),进一步证明了N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA)靶向疗法的潜力。

近年来,肠道微生物群被认为是抑郁症的重要调节者,通过“微生物群-肠-脑轴”这一双向通信网络发挥作用。该轴涉及神经、免疫、内分泌和代谢途径的复杂互动。研究表明,抑郁症患者的肠道微生物群组成与健康个体存在显著差异。研究已从最初的微生物组成评估扩展到因果关系和特定机制的功能性变化。然而,诸如抗抑郁药物治疗、地理差异、个体差异或饮食等因素往往被忽视,使得达成普遍共识变得困难。例如,低睾酮水平或绝经后激素波动会影响抑郁和微生物群-肠-脑轴的通信。

饮食在塑造肠道微生物群方面起着关键作用,而抑郁相关的饮食变化可能导致微生物群组成的改变。值得注意的是,抑郁症的核心症状之一——快感缺失,也可能干扰奖励寻求行为,从而导致饮食习惯的变化。慢性压力暴露是抑郁的另一个风险因素,也是食欲调节紊乱的关键原因。大约一半的MDD患者通常会经历食欲下降,三分之一则报告食欲增加,体现了该疾病的异质性。这些食欲变化与不同的生理机制相关:食欲下降与皮质醇水平升高有关,而食欲增加则与免疫代谢失调(如胰岛素抵抗或胃饥饿素水平降低)相关。关于抑郁与不健康饮食摄入的关系存在矛盾证据。一方面,抑郁与不健康饮食和较差的饮食质量相关;另一方面,研究表明高糖和高脂肪饮食与抑郁发病率更高无关,且MDD不会导致糖或脂肪摄入增加。

尽管如此,益生菌、益生元和某些饮食成分干预已被证明可改善抑郁样行为。果寡糖(FOS)和半乳寡糖(GOS)以及多不饱和脂肪酸(PUFAs)是最常研究的成分。有趣的是,这些干预增加了有益菌如Akkermansia、Lactobacillus和Ruminococcus的水平,提高了短链脂肪酸浓度并恢复了色氨酸代谢。同样,其他生物活性化合物和天然产物也能逆转抑郁样表型并改变微生物群组成和代谢生产。

总之,使用肠道微生物群作为辅助治疗抑郁症显示出良好的前景,但仍需进一步验证其在人类相关系统中的效果。

结论与展望

越来越多的证据表明,肠道微生物群与心理健康障碍(包括抑郁症)之间存在联系,这突显了微生物干预在应对这些疾病中的潜力。然而,这些研究引发了疑问:肠道微生物群是无意参与者,还是在抑郁症发作之前就驱动症状发展的因素?粪便微生物移植干预与多组学分析已被用于研究这种宿主-微生物群关联在抑郁症状中的作用。尽管这些研究结果令人鼓舞,但也有一些重要限制需要注意,包括人类宏基因组分类组成的个体间差异性和全球代表性不足的问题。尽管这些挑战仍有待解决,人类诱导多能干细胞(hiPSC)技术为研究肠道微生物群对中枢神经系统的影响提供了补充和变革性的平台。虽仍处于起步阶段,尤其是在微生物组研究领域,hiPSC技术代表着揭示微生物群-肠-脑相互作用的有希望方向。随着该领域的进步,预计基于hiPSC的模型将朝着更加个性化和机械化的见解发展,最终支持靶向治疗干预的开发。


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