西安交大科研人员在精神分裂症肠脑轴机制研究方面取得新突破

  )以Article形式在线发表西安交通大学第一附属医院马现仓教授团队精神分裂症肠脑轴机制的最新研究成果,该研究首次在小鼠模型上揭示精神分裂症患者肠道微生物可调节小鼠色氨酸—犬尿氨酸代谢通路,并诱导小鼠出现精神分裂症相关行为。

  精神分裂症是一种最为严重的精神疾病,普通人群患病率约1%,复发率和致残率高,不仅严重损害患者健康,也给整个社会带来巨大医疗和经济负担,但病因和发病机制仍不清楚。肠道微生物与精神疾病的关系近年来受到国内外学者关注。马现仓教授团队敏锐关注此热点并于2016年启动肠道微生物与精神分裂症关系的研究。该研究首次发现移植未经药物治疗的精神分裂症患者肠道微生物后,小鼠的精神运动兴奋性增加,并出现空间学习和记忆损害。结合16S rRNA菌群测序和散弹枪法宏基因组测序技术分析模型小鼠肠道菌群后,鉴定出55种与异常行为相关的菌属。与移植健康人群粪便微生物的小鼠相比,接受病人菌群的小鼠外周组织和脑组织中色氨酸降解产物犬尿氨酸—犬尿喹啉酸(kynurenine–kynurenic acid)通路激活,小鼠前额叶皮质多巴胺和海马中5-HT水平上调。体外实验证实,患者粪菌含有可调节犬尿氨酸代谢过程的活性物质。这些发现揭示了多种参与精神分裂症发生的肠道菌种和犬尿氨酸—犬尿喹啉酸通路香港六合助手,为后续转化研究和临床干预提供了诸多靶点。

  生物信息分析结果表明两组受体小鼠的肠道菌群和结构存在特征性改变,并富集在78种不同功能模块,其中包括色氨酸生物合成功能。此外,两组小鼠间差异富集的mOTUs大多数与色氨酸或其代谢物,或大脑和血清中的神经递质有显著的相关性,说明了肠道细菌对色氨酸代谢和大脑中的神经化学物质具有调节作用。本研究成果进一步验证了精神分裂症微生物—肠—脑轴假说,也为未来筛选新的药物靶点及利用调节肠道微生态来改善精神分裂症谱系疾病症状提供了新的思路。

  《分子精神病学》是《自然》(Nature)旗下的国际精神疾病领域最顶级期刊,最新影响因子为11.973分。马现仓教授团队近几年聚焦于国际前沿科学问题精神疾病的微生物—肠—脑轴领域,目前继续围绕精神分裂症与肠道微生物的关系进行更加深入的研究并有望发表系列高水平成果。此论文的发表,受到了国内外专家的高度关注和充分肯定。

  本研究由西安交大一附院马现仓教授团队发起并和深圳华大基因研究院宏基因组所贾慧珏博士团队合作完成。西安交大一附院为该论文第一作者单位。一附院朱峰博士为第一作者,王崴博士与华大基因郭锐进博士、鞠艳梅博士、王奇博士为文章共同第一作者,马现仓教授为通讯作者,华大基因贾慧珏博士及Karsten教授为该论文共同通讯作者。