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Science子刊:首次揭示严重抑郁症与肠道生态系统之间的作用机制

日期:2020-12-09 15:43:00 来源: 生物探索 点击:

随着社会的不断发展,社会竞争的日益激烈,人们的心理压力逐渐增大,抑郁症发病率也逐年上升。据世卫组织估计,目前全世界患抑郁症的人数约为1-2亿人,到2022年抑郁障碍将成为发展中国家最严重的疾病负担,重度抑郁也将成为死亡和疾病的第二大原因。纵然抑郁症如此广泛,但目前尚无特异性的抑郁症诊断工具。
有研究报道,肠道微生物组紊乱与重度抑郁症(MDD)有关,但关于肠道病毒、微生物组和粪便代谢组的变化在MDD中的相互作用知之甚少。
2020年12月2日,首都医科大学附属北京安定医院王刚教授团队联合重庆医科大学附属第一医院谢鹏教授以及浙江大学附属第一医院胡少华教授团队等在国际期刊《Science Advance》发表的名为“Landscapes of bacterial and metabolic signatures and their interaction in major depressive disorders”的研究文章,揭示了MDD肠道生态系统中不同噬菌体、细菌和粪便代谢产物的相互作用网络,为了解整个肠道生态系统在MDD发病机理中的作用奠定了基础,也有助于研发科学的MDD诊断方法。
这项研究选择了来自MDD患者组和健康对照组(HCs)的肠道病毒、细菌微生物和粪便代谢组共311个样品进行综合分析,所有MDD患者均未接受药物治疗。
首先,研究人员利用全基因组鸟枪法测序,分析了MDD和HC受试者之间的肠道细菌差异。结果显示:尽管两组细菌α多样性分析没有明显差异,但两组细菌特征表型存在明显不同。在进一步分析中,研究人员在两组样本中之间鉴定出47种不同的细菌种类。
于是研究人员将样品测序结果与NCBI和NR数据库对应,分析了MDD与HC受试者之间的肠道噬菌体差异。结果显示:相比于HC受试者,MDD组中的α系统发育多样性指数降低,但两组之间的肠道病毒没有明显差异,说明两组之间的差异病毒数量有限。LEfSe分析进一步验证了结论,仅鉴定出三种差异噬菌体。
接下来,研究人员基于GC-MS的代谢组学分析来比较两组的代谢特征。结果显示:两组的总体代谢特征显着不同,与HC组相比,MDD组显示出16种代谢物的富集和34种代谢物的耗竭。
根据这些差异性细菌、噬菌体和粪便代谢产物,研究人员进一步探讨了它们之间的潜在的关系。共性分析表明:细菌种类与粪便代谢产物形成了强而广泛的共现关系,噬菌体与细菌种类和粪便代谢产物均呈轻度相关性。
最后,研究人员利用代谢组学进一步分析表明:氨基酸代谢紊乱是MDD患者肠道生态系统的标志。基于差异噬菌体、细菌种类和粪便代谢物的诊断模型,研究人员确立和验证了联合标记组,该标记组可以高精度区分MDD与HC受试者。
总的来说,这项研究为深入了解紊乱的肠道生态系统在MDD中的作用提供了深刻的见解,也为MDD诊断策略研发提供了新的方向。


(责任编辑:xsq)

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