【醉智汇】肠道微生物代谢和抑郁情绪有关?张枥丹医师解读抑郁症背后的微生物密码

健康   2024-11-16 06:01   山东  



文献导读


国际疼痛研究协会将疼痛定义为一种与实际或潜在的组织损伤相关的情绪和躯体感觉和情感体验。这一定义强调了疼痛不仅仅是一种生理上的感受而且受到不同程度的生物学、心理学、药理学和社会因素的影响。


01



摘要


一、研究背景与目的
揭示肠道微生物及其代谢产物在抑郁症发病和治疗中的潜在作用并探索其抗抑郁机制。
二、主要发现
抑郁症患者与健康对照者肠道微生物和代谢产物的显著差异。
鉴定出高香草酸(HVA)为关键差异代谢产物,在抑郁症患者中显著降低。

三、机制探讨

HVA通过促进自噬流和增加突触相关蛋白的表达来维护突触的完整性,从而发挥抗抑郁作用。

四、研究意义与展望
为抑郁症的病理机制提供了新视角,强调了肠道微生物-代谢产物-脑轴在抗抑郁治疗中的潜力。


02



研究背景与目的


一、研究背景
1.抑郁症的全球健康负担
(1)高发病率和复发率。
(2)严重影响社会功能和生活质量。
2.现有治疗的局限性
(1)抗抑郁药物疗效有限,副作用大。
(2)个体差异和环境因素影响治疗效果。
3.肠脑轴的新视角
(1)肠道微生物与大脑之间的双向沟通。
(2)肠道微生物在宿主代谢、免疫和神经系统中的重要作用。
4.细菌和活性代谢物的潜在作用
(1)抑郁症患者肠道微生物群落结构变化。
(2)某些肠道微生物及其代谢产物与抑郁症发病和治疗有关。
二、研究目的

1.阐明肠道微生物群与抑郁症的关系。

2.阐明高香草酸(homovanillic acid, HVA)通过调节突触完整性发挥抗抑郁作用的分子机制。

3.阐明肠道微生物代谢产物对突触完整性的影响。


03



研究设计与方法


一、研究对象与样本收集


二、样本处理与分析


三、细菌培养与体外实验


四、细胞实验与机制探索


04



研究结果


Results 1:The gut microbial metabolite, HVA, plays a role in depression


Results 2:Intestinal B. longum produces HVA with the promotion of R.intestinalis


Results 3:Intestinal B. longum and R. intestinalis as well as HVA are depleted in the mouse models with depressive behaviors


Results 4:HVA, B. longum, or R.intestinalis alleviates depressive phenotypes in mouse models


Results 5:HVA alleviates depression through restoration of hippocampal synapses


Results 6:HVA promotes synaptic plasticity by inhibiting autophagic death


05



研究讨论与总结


一、研究亮点

1.抑郁症患者肠道微生物和代谢物改变

(1)抑郁症患者肠道中Bifidobacterium lonqum和Roseburia intestinalis等有益菌的丰度显著降低。

(2)抑郁症患者血清和粪便中神经递质代谢物--高香草酸(HVA)的水平也显著降低。

2.肠道微生物与HVA的代谢关联

B.longum能够在体外利用酪氨酸等底物产生HVA,而R.intestinalis虽然不能直接产生HVA,但能够促进B.longum的生长,从而间接增加HVA的生成。

3.HVA、B.longum和R.intestinalis对抑郁症状的改善作用

给予HVA、B.longum或R.intestinalis均具有神经保护作用,能够显著改善小鼠的抑郁样行为。

4.HVA通过恢复突触完整性发挥抗抑郁作用

HVA能够抑制海马区神经元的自噬性死亡,来保护神经元免受损伤。

二、主要发现探讨

1.肠道微生物代谢物在抑郁症治疗中的潜力。

2.肠道微生物与大脑的双向沟通机制。

3.自噬在抑郁症病理机制中的作用。

4.益生菌在抑郁症治疗中的应用前景。

三、亮点与不足

1.亮点

(1)创新性强

(2)实验设计严谨

(3)机制探讨深入

(4)多学科交叉

2.不足

(1)样本多样性

(2)干预措施的具体机制尚不完全清楚

(3)动物模型与人类疾病的差异

(4)未考虑个体差异

(5)长期效果和安全性未知

四、总结

肠道共生体肠道罗氏菌增强了长双歧杆菌的丰度和HVA的生成。HVA穿过血脑屏障,恢复大脑水平。HVA在海马体中发挥抗抑郁作用。抑郁破坏LC3蛋白平衡,导致过度自噬。过度的自噬会导致细胞死亡和突触的破坏。而HVA抑制自噬,增强突触完整性,保护神经元,减轻抑郁。



讨论环节


梁赟医师这项研究探讨了肠道微生物及其代谢产物HVA在抑郁症发病和治疗中的潜在作用,为抑郁症的相关治疗提供了新的视角,并探索了益生菌在抑郁治疗中的应用前景。作为麻醉医生,在术前、术后镇静药物选择及抗焦虑治疗过程中,可考虑使用益生菌及肠道产物调控进行辅助治疗。研究的不足之处在于动物模型与临床实际存在差异,样本的多样性以及个体差异方面还需要进一步的探讨,特别是在麻醉药剂量以及药物代谢相互作用方面,还需要进行安全性评估。对于长期接受麻醉或者镇静药物治疗的患者,这些药物对肠道微生物是否有什么影响?是否有可能会造成肠道微生物失衡,进而影响到HVA水平以及抑郁症状?


张枥丹医师的确有可能对肠道微生物产生显著影响。一些吸入麻醉药会导致小鼠肠道微生物群的丰度和多样性显著降低,一些静脉麻醉药对肠道微生物群的影响相对较小,一些镇痛药物在长期使用过程中也可能会破坏肠道屏障功能,并改变肠道微生物群的组成,使肠道内的毒素以及细菌进入血液中,从而对神经系统造成不良影响。因此在慢性疼痛管理或需接受更长期麻醉药物治疗的患者中,应该密切关注他们肠道微生物群的变化,并采用相应措施。


陶艺教授:这项研究从一个临床问题出发,想切实解决的是抑郁症治疗新策略的问题,随后用一系列的实验来验证和推断。该研究的成功之处在于从临床的整体设计、临床相关性、实验研究、实验验证和机制探讨等方面均揭示了肠道菌群代谢产物HVA在缓解抑郁症方面的新机制和治疗潜力,为开发新的抑郁症治疗策略提供了启示。如果想要进一步验证,则需开展临床研究对结果进行验证。此项研究为今后开展研究提供了优秀路径和思路,即从切实解决科学问题出发,多角度印证科学假设。


周冬雨医师:近年来,肠道微生物与情绪障碍,特别是抑郁和焦虑之间的联系成为研究热点。肠道微生物通过脑肠轴与大脑进行复杂沟通,主要通过迷走神经传递信号、调节神经递质水平、影响免疫系统和应激激素等多个机制来影响情绪。情绪障碍患者的肠道微生物组成与常人不同,表现为肠道菌群多样性明显降低,有益菌数量下降、有害菌数量增加。潜在的干预方法包括补充益生菌、调节饮食结构、粪菌移植和个性化微生物治疗等手段,肠道微生物和情绪障碍的关系目前正在不断被揭示,相信在未来通过调节微生物来改善情绪会成为重要研究和治疗方向。在目前的实际临床应用中,是否有治疗方法是直接针对肠道微生物进行作用,或是否有通过作用于肠道微生物进行目前主流手段的辅助治疗方法?


张枥丹医师在目前的临床应用中,已经采用了直接针对肠道微生物进行辅助治疗的方法,如肠道菌群移植,即将健康人的肠道菌群移植到抑郁症患者体内以改善其菌群失衡状态,但需要在移植前进行严格筛查,保证移植的安全性。此外,丰富肠道微生物多样性的微生态疗法,如益生菌疗法,也被用作辅助治疗手段,可能提升抗抑郁药物的疗效。同时,中医药也可以通过调节肠道菌群来影响抑郁症的发生和发展。


邹谋医师:这篇文献不仅为理解抑郁症的复杂机制提供了新的视角,也为开发新的治疗策略开辟了可能。在今后的抑郁症治疗中,上述调节肠道菌群的方法可与其他标准抗抑郁药联合使用,以期使患者获得更好的治疗效果。但由于肠道菌群种类繁多,个体差异大,容易受性别、年龄、生活环境和饮食习惯等众多因素的影响,导致肠道菌群对抑郁症干预的研究存在着各种争议,还需要更多研究来进一步关注肠道菌群与抑郁症之间的因果关系,深入阐明肠道菌群对抑郁干预作用的分子生物学机制,确保肠道菌群作为抑郁症干预新靶点的有效性和安全性。



总结

邹谋医师:衷心感谢大家的热情参与和精彩讨论,本期从多个维度深入探讨了肠道菌群与抑郁之间的复杂关系,每位嘉宾都提供了宝贵见解和深刻洞见。对文献亮点的讨论揭示了研究的创新之处和对现有知识体系的重要补充,不仅提供了新的研究视角,也为未来的研究方向指明了道路;对肠道轴机制的讨论,让大家对肠道微生物如何影响大脑功能和情绪状态有了更深入的理解,这一机制的探讨不仅增进了对抑郁症病理生理学的认识,也为开发新的治疗策略提供了科学依据;对临床应用的讨论展示了研究成果如何转化为实际的医疗实践,这对于改善抑郁患者的治疗效果和生活质量具有重要的意义。


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下期预告


《醉智汇》栏目第109期将于2024年11月19日19:00进行直播,主题为《病例分享:1例严重难治性代谢性酸中毒患者的麻醉》。

陆军军医大学西南医院麻醉科张序昊教授担任授课嘉宾,重庆医科大学附属第一医院麻醉科彭丽桦教授担任主持嘉宾,重庆医科大学附属永川医院麻醉科彭明清教授、陆军军医大学西南医院骨科邢军超教授、重庆医科大学附属第一医院骨科闫文龙教授担任讨论嘉宾,欢迎广大同道前来听课!


编辑:姜雯乐

审校:陈小星

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