抑鬱、自閉、精神分裂……病理不明,找“腸道菌群”?!

作者| 李晨陽


抑鬱症、自閉症、阿爾茨海默氏症、精神分裂症、帕金森病;糖尿病、心血管疾病;腫瘤,甚至長壽機制……


近年來,“腸道菌群”研究大熱,涉及領域包羅萬象。


西安交大的一系列最新研究,則將腸道菌群與精神分裂症關聯起來。


4月13日,西安交大第一附屬醫院馬現倉團在隊預印本網站bioRxiv上發文指出,在精神分裂症患者腸道中聚集的一些細菌,能產生過量短鏈脂肪酸,這可能是患者認知功能受損的一大原因。


早在2019年8月,該團隊就發現,把精神分裂症患者的腸道菌群移植進小鼠體內,能誘導小鼠出現精神分裂症相關行為。


今年3月底,上述團隊的又一項研究登上了《自然—通訊》雜誌。他們從數量浩繁的腸道菌群中,篩選出83種跟精神分裂症有關的菌種,並發現其中26種細菌可以將患病人群和健康人群區分開。


隨後,研究人員還重點關注了一種叫做前庭鏈球菌的細菌。他們先用抗生素殺滅了小鼠原本攜帶的腸道菌群,然後通過飲水和灌胃把前庭鏈球菌移植進小鼠體內。


結果發現,與對照組小鼠相比,這些小鼠不僅在精神和運動上過度興奮,還表現出了明顯的社交障礙。


移植前庭鏈球菌的小鼠還出現了一些了神經遞質改變:外周組織多巴胺和GABA降低,5-HT升高;同時腸組織多種炎症相關基因表達上調。


抑鬱、自閉、精神分裂……病理不明,找“腸道菌群”?!


近年來,“腸道菌群”成了科研界一匹閃亮殺出的黑馬。


根據今年3月發表在Protein & Cell上的一篇評論《關於腸道菌群研究的7大事實和5大倡議》,2000年以來科學網絡數據庫已經收錄了超過5萬篇腸道微生物研究文章。


這個數字在過去幾年間更是飛速增長,僅2019年發佈的相關論文,就是2000年的30倍、2010年的6倍。


抑鬱、自閉、精神分裂……病理不明,找“腸道菌群”?!

“腸道菌群”研究增長迅速(2000~2020)


2019年7月,《自然》雜誌及其子刊《自然—醫學》《自然—生物醫學工程》《自然—微生物學》 同期上線了5篇關於腸道菌群的研究進展,引起學術界的關注。


這5項研究分別報道了腸道菌群在漸凍症、多囊卵巢綜合徵、延長壽命、結直腸癌、新生兒哮喘中的作用。


隨著“腸道菌群”研究迅速升溫,這匹黑馬也開始受到爭議。


有人認為這是有望“包治百病”的寶藏學科,也有人戲稱腸道菌群是當代的科技“玄學”。


甚至出現了這樣的調侃:“遇事不決,量子力學,機制難尋,腸道菌群”。


關於“腸道菌群”研究,真實情況是什麼樣子的?對此,《中國科學報》採訪了從事益生菌及人體共生微生物相關研究的段雲峰博士,請他進行科普解讀。

《中國科學報》:“機制難尋,腸道菌群”——作為業內人士,你們怎麼看待這句調侃?


▲ 段雲峰:

要理解“腸道菌群”為什麼看起來這麼“萬金油”,不妨看看早幾年對人類基因組的研究。


2003年人類基因組計劃測序完成後,不管什麼疾病,科學家都要做點基因方面的研究。這樣不僅更緊跟熱門,而且還真能有新發現。


這是因為基因和疾病的關係確實很密切,很多疾病都或多或少與遺傳基因有關係,只不過有些疾病跟基因直接相關,比如苯丙酮尿症,而有些疾病跟基因關係並不大,比如感染性疾病。


微生物組有“人體第二基因組”之稱,甚至微生物組編碼的基因數量還遠超人體自身基因。


在長期共進化過程中,人體微生物已經深度參與到人體的運行機制中。特別是腸道微生物,它們佔據了人體微生物的80%,可以參與人體的代謝、免疫、信號轉導和神經系統的發育和運行等過程。


明確跟微生物組相關的疾病已經超過了50種,並且仍在增加。


因此,當你聽說某種疾病跟腸道微生物有關係時,不用太驚訝。這就像有人告訴你某種疾病跟基因有關係一樣,可能都是人類對自身的客觀認識。


《中國科學報》:也有人擔心,腸道菌群研究有被“玄學化”的危險,甚至暗藏亂象和利益糾葛,對此您怎麼看?


▲ 段雲峰:

的確有很多人反對將微生物組的作用誇大。我想,大家一窩蜂湧入一個研究熱點,不能簡單說是好事還是壞事。


如果能堅持遵循科學的研究方法和嚴謹的實驗設計,的確有助於揭示微生物與人體的客觀規律。


但隨著“腸道菌群”的概念越來越熱,一些企業在沒有科學數據支撐的情況下,打著改善腸道菌群的幌子大肆宣傳,把腸道菌群的作用當作他們產品的作用,這種亂象需要引起大家的注意。

《中國科學報》:那腸道菌群研究有可能儘快走向臨床醫學,造福人類嗎?


▲ 段雲峰:

我們已經有一些實例了。比如糞菌移植技術已經用於多種疾病的干預和治療,並且取得了非常好的療效。我國第一個創新微生物活體藥物——脆弱擬桿菌正在進行臨床試驗。


從發現腸道菌群與疾病的相關性,到證明腸道菌群在疾病發病中的具體機制,再到臨床干預,這個流程已經走通。


不過,對於人體微生物,我們研究的時間仍然不夠長,積累的數據仍然不夠多。目前的大部分發現,只是證明了微生物組與疾病或健康的相關性,相互之間的因果關係還缺乏更多的證據。


此外,很多研究結果仍停留在細胞或動物實驗級別,在人體中是不是也有這種現象,仍然還是未知數。


相關論文信息:


https://doi.org/10.1038/s41467-020-15457-9

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.11.021915v1

https://doi.org/10.1007/s13238-020-00697-8


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