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摘要精神分裂症是一种以情感反应与思维过程发生深度混乱为主要特征的复杂精神障碍，其在全世界人群中的终生患病率约为0.16-1.21％。精神分裂症的发病机制尚不明确，但是普遍的证据支持基因和环境之间的相互作用是其病因的核心。越来越多的研究证实了精神分裂症是一种自身免疫性疾病，并且绝大多数患者伴有胃肠道炎症及其它肠道微生物疾病。研究表明，通过中枢神经系统与胃肠道间的双向通信系统，即肠脑轴，肠道微生物可以影响宿主的神经发育、认知和行为，并可能导致精神疾病的发生，而异常的大脑行为又会改变肠道微生物组成。尽管肠道菌群紊乱被报道与多种精神疾病有关，比如自闭症、抑郁症和阿尔茨海默症，但是肠道微生物与精神分裂症关系的研究依然很少。<br>　　本研究收集了64例精神分裂症患者和53例健康对照的粪便样本，并利用Illumina HiSeq2500高通量测序平台对粪便样本中细菌16S rRNA基因V3-V4区进行测序，深入探究精神分裂症患者的肠道菌群结构变化。研究结果表明，精神分裂症组与健康对照组肠道微生物菌群结构存在显著差异。与健康对照组相比，精神分裂症患者肠道菌群的多样性和丰富度（α多样性分析）并没有显著差异，但是在菌群结构组成上（β多样性分析）有明显的统计学差异(P=0.016)。另外，精神分裂症患者之间的肠道菌群相似性比健康人之间的低，提示这是一个复杂多变的精神疾患。<br>　　在门水平上，精神分裂症患者肠道菌群中的变形菌门（Proteobacteria）细菌比例明显升高。在科水平上，相比较于健康对照组，精神分裂症组肠杆菌科（Enterobacteriaceae）、琥珀酸弧菌科(Succinivibrionaceae)、甲烷杆菌科(Methanobacteriaceae)、克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)和红蝽菌科(Coriobacteriaceae)细菌比例明显升高，而毛螺菌科细菌比例显著下降。在属水平上，与健康对照相比，琥珀酸弧菌属（Succinivibrio）、巨球型菌属（Megasphaera）、柯林斯菌属（Collinsella）、梭菌属（Clostridium）、克雷伯菌属（Klebsiella）和短杆菌属细菌（Methanobrevibacter）的丰富度在精神分裂症患者中显著升高，而布劳特氏菌属（Blautia）、粪球菌属（Coprococcus）和罗斯氏菌属（Roseburia）细菌的丰富度显著降低。在这些属水平的差异细菌中，多数已经被报道与精神疾病有关。此外，一些细菌还与细胞因子及短链脂肪酸的产生有关。因此，本研究推测肠道微生物结构的改变，可能影响短链脂肪酸及细胞因子的产生，从而促进炎症的发生及影响大脑发育和功能，参与精神分裂症的发生过程。<br>　　本研究通过LEfSe分析鉴定了42种在精神分裂症患者和健康对照间丰度差异显著的细菌，作为候选分子标记用于区分两组样本。随后，利用特征量选择算法Boruta筛选出其中重要的12类细菌构建随机森林分类器，其AUC达到了0.837，说明肠道微生物具有作为分子标记辅助诊断精神分裂症的潜在应用价值。此外，本研究通过PICRUSt预测肠道菌群的基因功能，发现包括维生素B6代谢通路在内的多个代谢通路的基因丰度在精神分裂症患者中发生显著改变。维生素B6是同型半胱氨酸代谢的辅酶，而同型半胱氨酸具有神经毒性并可影响大脑中枢神经系统的发育。因此，本研究推测肠道菌群通过影响同型半胱氨酸的水平，导致精神分裂症的发生。<br>　　本研究通过16S rRNA测序，首次比较全面地解析了精神分裂症患者的肠道微生物结构组成，并证实了精神分裂症患者存在肠道菌群的紊乱，提示肠道菌群比例失调可能参与了精神分裂症的发病过程。为深入研究肠道微生物在精神分裂症发生中的作用奠定了基础，也为研究精神分裂症的发病机制提供了全新的切入点。