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揭秘肠道菌群在抑郁症中扮演的角色

浏览: 发布日期:2018-08-14
 
自17世纪末荷兰人列文虎克首次用自制的显微镜观察到细菌,并于1683年将第一幅细菌绘图发表在英国《皇家学会哲学学报》上以来,人类对细菌的研究就没有中断过。
随着对肠道菌研究的日渐深入,人们惊奇地发现,它们不仅能影响人的体重和消化能力,还与许多疾病密切相关,其中就包括抑郁症。
抑郁症是临床上常见的情感障碍性精神疾病,又称“抑郁障碍”,表现为显著而持久的情绪低落、兴趣减低、思维迟缓和睡眠障碍等,严重者还会出现自杀倾向,具有患病率高、复发率高、致残率高和治愈率低等特点。
据统计,抑郁症目前已成为全球第四大疾病,我国的抑郁症患者多达3000万人。究其原因,大致有以下几种:遗传因素、环境诱因、药物因素和饮食引起的疾病等。
肠道菌数量庞大,其与人体细胞的比例约为10∶1,在人体中扮演着非常重要的角色。例如,肠道中的益生菌可以促进食物消化,并分泌一些化学物质来帮助机体建立免疫系统。
近年来,科学家发现肠道菌对人的中枢神经系统也有一定的影响,尤其是与中枢神经系统的功能发育和疾病发生等关系密切。例如,有一条被称为“微生物—肠—脑轴”的路径,是机体与肠道菌相互影响的途径:肠道菌分泌的化学物质能触发肠道分泌另一种物质,该物质能作用于人的大脑,进而影响机体活动。
 
胃肠道内的感受器——分泌细胞
早在1914年,就有人提出肠道细胞有内分泌功能,但是这一推测直到24年后才被证实。有学者将胃肠道内分泌细胞分为两类:开放型细胞和闭合型细胞。
开放型细胞的表面生有微绒毛,能深入肠道并感受肠道内的食物和细菌的刺激。由于开放型细胞的这些特征与口腔内味觉细胞感受食物刺激进而释放神经递质的作用类似,故又被称为“胃肠味觉细胞”。
而闭合型细胞的表面没有微绒毛,与肠道也没有直接联系,它们通过感受肠道压力等内环境的变化来分泌激素,进而对机体产生影响。
 
肠道菌对抑郁症的影响
科学家发现,抑郁症的发生与病患的卫生条件、细菌感染等环境和生物因素有关,进而提出了抑郁症发病的“卫生学假说”。其后,流行病学实验的开展丰富和发展了卫生学假说,寄生在人体内的微生物也越来越受到人们的重视。
中枢和外周炎症的发生及免疫系统的减弱,容易使人在面对社会压力、心理打击、创伤和感染性疾病时变得更加脆弱,容易引发焦虑和抑郁。
事实上,微生物在疾病发生和发展过程中的作用可能更为直接。例如,微生物环境的改变可以影响甚至破坏中枢神经的活动和功能,造成病理性的改变,并直接引发抑郁症。
目前已知的肠道细菌引发抑郁症的机制有两种:
一是细菌造成的炎症引发抑郁。例如,将细菌产生的脂多糖等物质注射到大鼠的腹腔内后,产生的炎症可能影响了大鼠的中枢神经系统,使其抑郁。
二是肠道菌群的失衡可造成免疫系统紊乱及抑郁的产生。例如,部分肠道细菌产生的化学物质与神经肽(一类特殊的信息物质,存在于神经组织并参与神经系统功能作用)有一定的相似性,通过引发人体的免疫系统生成神经肽的抗体,造成神经肽功能性紊乱,进而扰乱机体的正常神经活动并引发抑郁症等精神疾病。
科学家对比了抑郁症患者和健康人群的肠道菌群后,发现前者的肠道乳杆菌和双歧杆菌数量偏低,肠杆菌科细菌和肠球菌数量明显较多,益生菌群与肠杆菌群结构也发生了改变。因此推断,抑郁症的发生可能与肠道菌群微生态平衡失调有着密切的关系。
 
肠道菌群与其他中枢性疾病
随着有关肠道菌群调控作用研究的深入,科学家发现肠道菌群失调还可能引发其他中枢神经系统疾病。
自闭症 也称“孤独症”。自闭症患儿体内的拟杆菌门和放线菌门细菌的数量显著高于正常人。老鼠实验也表明肠道菌的代谢产物丙酸可引发大鼠自闭症。
多发性硬化症 是一种与中枢神经系统和免疫有关的发炎及去髓鞘疾病。患者的神经纤维、神经元及寡棘突细胞都会受到损伤,因此其运动、感觉及视觉功能也都受到了影响,少数患者还会发生癫痫及智能障碍。据报道,多发性硬化症患者的肠道厚壁菌、拟杆菌及变形菌等都与正常人有差别。
帕金森病 又称“震颤麻痹”,一种常见于中老年的神经系统变性疾病。许多帕金森病患者曾饱受胃肠道疾病的困扰,这一现象提示肠道菌群与帕金森病间存在关联。据报道,帕金森病患者体内的普雷沃氏菌科细菌数量明显减少,只有对照组的77.6%。
阿尔茨海默病 一种起病隐秘、进行性发展的神经系统退行性疾病。据报道,肠道菌群紊乱会引发肥胖和代谢综合征,并触发胰腺分泌更多的胰岛素。当血液和脑组织中的胰岛素浓度较高时,可产生淀粉样蛋白并形成破坏性沉积斑,进而引发阿尔茨海默病。
慢性疲劳综合征 一种不能通过休息来缓解疲劳的疾病,也叫“肌痛性脑脊髓炎”或“慢性疲劳免疫功能紊乱综合征”。据研究,该病患者的胃肠道功能通常失调且黏膜免疫异常,免疫系统细胞生成的促炎症细胞因子水平也较高。与对照组相比,慢性疲劳综合征患者肠道菌群中的双歧杆菌和大肠杆菌数量减少,粪链球菌则大量增加。
此外,科学家发现酒精依赖症、精神分裂症和唐氏综合征等精神病患者也存在菌群紊乱及代谢产物异常的症状。
 
结语
肠道菌在人类的中枢神经系统疾病(尤其是抑郁症)中扮演重要角色,因此,合理调节肠道菌群将有助于改善患者的生活质量。目前常用的手段包括移植肠道菌、增加益生菌摄入量及利用抗生素抑制病原菌,这也是我们一直以来的研究目标。
相信未来在肠道菌群的群落结构及其代谢产物与宿主的交互关系等研究中,科研人员会取得更多成果,造福人类。