吴小立/谢黎炜联合综述肠道菌群可能作为联系精神分裂症和肥胖症发病机制的共同枢纽

来源：生物世界 2023-04-13 09:43

该综述通过总结近期关于肠道菌群在精神分裂症和肥胖症发病机制中的研究结果，提供了关于精神分裂症患者肥胖问题的病因学、预防和管理的最新观点和干预措施，并强调了肠道衍生的炎症在其中发挥的作用。

肠道菌群（Gut microbiota）是当前医学研究的热门领域。众所周知，肠道菌群是中枢神经系统（CNS）和胃肠道（GI）之间双向信息交流的重要调节器，在维持人类的身心健康方面起着关键作用。

近日，中山大学附属第三医院吴小立和广东省科学院微生物研究所谢黎炜团队在iMeta期刊发表了题为：Schizophrenia and obesity: May the gut microbiota serve as a link for the pathogenesis?的论文。

该综述通过总结近期关于肠道菌群在精神分裂症和肥胖症发病机制中的研究结果，提供了关于精神分裂症患者肥胖问题的病因学、预防和的最新观点和干预措施，并强调了肠道衍生的炎症在其中发挥的作用。

精神分裂症（SZ）是一种常见的重性精神障碍，而肥胖是精神分裂症患者临床管理中的一个重大挑战。在临床上，约40-60%的精神分裂症患者合并超重或肥胖，严重损害患者认知功能、缩短预期寿命、恶化临床预后。新的证据表明，肠-脑轴功能失调可能在精神分裂症和肥胖症的发病中发挥重要作用。

首先，肠道菌群对维持人体正常的代谢和功能至关重要，肠道菌群失调可以通过影响糖/脂耐受、胰岛素抵抗和低度炎症参与肥胖的发病过程，而类似的机制也与精神分裂症的病理生理学有关。

其次，肠道菌群失调还能刺激循环中炎症细胞因子的产生，其中一些促炎症细胞因子能够跨越血脑屏障（BBB）诱发中枢炎症反应，如小胶质细胞增生，这与肥胖症和精神分裂症患者的脑神经基质改变密切相关。此外，肠道菌群还能激活下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴，导致循环中皮质醇水平升高而脑源性神经营养因子（BDNF）的减少，这也与肥胖症和精神分裂症中的脑容量减小和认知功能减低有关。

基于上述理论框架，该综述提出肠道菌群失调可能为精神分裂症和肥胖症的病因学提供了一个共同的生物学基础，两者共同的病理生理学途径可能与精神分裂症中肥胖的高发率有关（图1）。

图1：肠道菌群在精神分裂症和肥胖症病理生理学中的作用

大量临床研究表明，精神分裂症患者和肥胖症患者均存在肠道菌群的失调，且肠-脑轴的紊乱与这两种疾病的发病机制密切相关。该综述通过总结发现，肥胖和精神分裂症都与肠道菌群多样性的减少有关，并且两种疾病都以产抗炎-丁酸盐细菌（如Faecalibacterium和Roseburia）的减少，以及多种促炎性革兰氏阴性菌以及其他致病菌（如Proteobacteria和Anaerococcus）的增加为特征（图2和3）。

图2：肠道菌群与精神分裂症的关系

图3：肠道菌群与肥胖症的关系

特定的有益细菌如粪杆菌属（Faecalibacterium）可以产生特定的酶，使膳食纤维中不可的碳水化合物发酵成SCFAs，这些SCFAs在维持肠壁的完整性和抑制炎症方面发挥作用。相反，某些有害菌群，特别是革兰氏阴性菌成员，包括脂多糖（LPS）生产菌和病原体，可以增加肠道通透性并促进LPS向循环系统的运输；LPS是革兰氏阴性菌细胞壁中的一种内毒素，它与Toll样受体-4结合可以诱发人体的免疫炎症反应。因此，在精神分裂症和肥胖症患者中确定的这种失调的肠道菌群特征会促进肠道屏障受损，从而增加致病菌和LPS向循环系统的运输，导致机体慢性低度炎症状态（图4）。

此外，高水平的外周炎症信号也可进一步诱发神经炎症，导致脑结构重塑（表现为脑容量减少），进而引起宿主认知、情感和行为的改变，以及食欲、饱腹感和摄食行为的改变。由于免疫炎症同时参与了肥胖症和精神分裂症的发病过程，该综述提出肠道菌群衍生的炎症信号可能作为联系精神分裂症和肥胖症的潜在枢纽，这可能与精神分裂症患者中肥胖的高发病率有关。

图4：肠道衍生炎症是联系精神分裂症和肥胖症的潜在枢纽

益生菌、益生元和粪菌移植（FMT）的应用可以增加肠道有益菌群的组成，减少细菌异位和系统性炎症。由此产生的促炎细胞因子的减少可能导致小胶质细胞活化的减少，进而达到改善宿主认知以及控制食欲和摄食行为的目的（图5）。因此，肠道菌群将成为治疗肥胖及改善精神分裂症患者预后的一个有前景的干预靶点。

图5：恢复肠道菌群平衡以改善精神分裂症患者肥胖的潜在治疗方案

综上所述：肥胖是精神分裂症临床管理中的一个重大挑战，会导致精神分裂症患者不良的精神疾病预后。肠-脑轴功能的紊乱，特别是肠道衍生的炎症，与精神分裂症和肥胖的发病机制密切相关，提示肠道菌群可能成为联系这两种疾病的潜在枢纽。作为一种可调节的内环境因素，肠道菌群可能是未来治疗SZ患者的肥胖或改善其功能预后的新型治疗方案。未来对精神分裂症中肥胖问题的研究应包括：了解肠道菌群的治疗潜力、时空动态、与宿主互动的机制，以及肠-脑之间的相互作用。

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