Science子刊:首次揭示嚴重抑鬱症與腸道生態系統之間的作用機制

2021-01-10 健康界

本文來自生物探索,作者探索菌。

隨著社會的不斷發展,社會競爭的日益激烈,人們的心理壓力逐漸增大,抑鬱症發病率也逐年上升。據世衛組織估計,目前全世界患抑鬱症的人數約為1-2億人,到2022年抑鬱障礙將成為發展中國家最嚴重的疾病負擔,重度抑鬱也將成為死亡和疾病的第二大原因。縱然抑鬱症如此廣泛,但目前尚無特異性的抑鬱症診斷工具。

有研究報導,腸道微生物組紊亂與重度抑鬱症(MDD)有關,但關於腸道病毒、微生物組和糞便代謝組的變化在MDD中的相互作用知之甚少。

2020年12月2日,首都醫科大學附屬北京安定醫院王剛教授團隊聯合重慶醫科大學附屬第一醫院謝鵬教授以及浙江大學附屬第一醫院胡少華教授團隊等在國際期刊《Science Advance》發表的名為「Landscapes of bacterial and metabolic signatures and their interaction in major depressive disorders」的研究文章,揭示了MDD腸道生態系統中不同噬菌體、細菌和糞便代謝產物的相互作用網絡,為了解整個腸道生態系統在MDD發病機理中的作用奠定了基礎,也有助於研發科學的MDD診斷方法。

DOI: 10.1126/sciadv.aba8555

這項研究選擇了來自MDD患者組和健康對照組(HCs)的腸道病毒、細菌微生物和糞便代謝組共311個樣品進行綜合分析,所有MDD患者均未接受藥物治療。

首先,研究人員利用全基因組鳥槍法測序,分析了MDD和HC受試者之間的腸道細菌差異。結果顯示:儘管兩組細菌α多樣性分析沒有明顯差異,但兩組細菌特徵表型存在明顯不同。在進一步分析中,研究人員在兩組樣本中之間鑑定出47種不同的細菌種類。

於是研究人員將樣品測序結果與NCBI和NR資料庫對應,分析了MDD與HC受試者之間的腸道噬菌體差異。結果顯示:相比於HC受試者,MDD組中的α系統發育多樣性指數降低,但兩組之間的腸道病毒沒有明顯差異,說明兩組之間的差異病毒數量有限。LEfSe分析進一步驗證了結論,僅鑑定出三種差異噬菌體。

接下來,研究人員基於GC-MS的代謝組學分析來比較兩組的代謝特徵。結果顯示:兩組的總體代謝特徵顯著不同,與HC組相比,MDD組顯示出16種代謝物的富集和34種代謝物的耗竭。

根據這些差異性細菌、噬菌體和糞便代謝產物,研究人員進一步探討了它們之間的潛在的關係。共性分析表明:細菌種類與糞便代謝產物形成了強而廣泛的共現關係,噬菌體與細菌種類和糞便代謝產物均呈輕度相關性。

最後,研究人員利用代謝組學進一步分析表明:胺基酸代謝紊亂是MDD患者腸道生態系統的標誌。基於差異噬菌體、細菌種類和糞便代謝物的診斷模型,研究人員確立和驗證了聯合標記組,該標記組可以高精度區分MDD與HC受試者。

總的來說,這項研究為深入了解紊亂的腸道生態系統在MDD中的作用提供了深刻的見解,也為MDD診斷策略研發提供了新的方向。

相信未來隨著醫學的發展,會有更多抑鬱症人群的聲音被聽見。

End

參考資料:

[1] Landscapes of bacterial and metabolic signatures and their interaction in major depressive disorders.

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