1、现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2023,Vol.39,No.6 331 肠道菌群与抑郁症相关性的研究进展 王小咪，邵云晓，王小兰，黄生权*（仁和全域（上海）大健康研究院有限公司，上海 200000）摘要：抑郁症是一种常见的精神疾病，通常与性别、遗传、环境或心理原因有关。肠道菌群可参与人体的众多生理调节，对情绪状态和行为认知方面发挥重要作用。健康的肠道微生物群主要以拟杆菌门和厚壁菌门为主要优势菌门，而抑郁症患者的肠道微生物丰富度和多样性较正常人相比显著降低。研究发现肠道微生物群通过神经、免疫和代谢途径直接或间接与大脑进行双向沟通，肠道菌群变化
2、与抑郁症之间存在明显的相关性。因此，保持健康的肠道微生物群对大脑健康极其重要。该研究主要基于肠-脑轴探讨抑郁症的可能发病机制，分别从肠道菌群影响单胺类神经递质的产生、改变神经系统可塑性、诱使炎症因子水平变化以及导致下丘脑-垂体-肾上腺轴功能紊乱等 4 个方面对抑郁症的作用进行讨论。此外，该研究还总结了几种调节肠道菌群干预抑郁症的可能途径，以期为治疗抑郁症提供新的思路。关键词：抑郁症；肠道微生物群；肠-脑轴；作用机制；调节途径 文章编号：1673-9078(2023)06-331-341 DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2023.6.0718 Research Pro
3、gress on Correlation between Gut Microbiota and Depression WANG Xiaomi,SHAO Yunxiao,WANG Xiaolan,HUANG Shengquan*(Renhe Global(Shanghai)Grand Health Research Institute Co.Ltd.,Shanghai 200000,China)Abstract:Depression is a common mental illness that is often linked to sex,genetics,and environmental
4、or psychological causes.The gut microbiota plays an important role in emotional state and behavioral cognition by participating in many forms of the physiological regulation of the human body.Bacteroidetes and Firmicutes are the dominant phyla in healthy gut microbiota;the richness and diversity of
5、the gut microbiota are substantially lower in patients with depression than those in healthy people.The gut microbiota directly or indirectly communicates with the brain through neural,immune,and metabolic pathways,and a strong correlation exists between changes in the gut microbiota and depression.
6、Therefore,maintaining a healthy gut microbiome is extremely important for brain health.This study mainly explored the possible pathogenesis of depression based on the gutbrain axis,and the effects of gut microbiota on depression were discussed from four aspects:affecting monoamine neurotransmitter p
7、roduction,changing the plasticity of the nervous system,inducing changes in the levels of inflammatory factors,and causing dysfunction of the hypothalamus-pituitary-adrenal axis.In addition,several possible methods of regulating the gut microbiota to intervene in depression were summarized to provid
8、e new ideas for the treatment of depression.Key words:depression;gut microbiota;gut-brain axis;mechanism of action;regulatory pathways 引文格式：王小咪,邵云晓,王小兰,等.肠道菌群与抑郁症相关性的研究进展J.现代食品科技,2023,39(6):331-341.WANG Xiaomi,SHAO Yunxiao,WANG Xiaolan,et al.Research progress on correlation between gut microbiota an
9、d depression J.Modern Food Science and Technology,2023,39(6):331-341.抑郁症是一种严重的精神疾病，发病年龄范围一般在 1530 岁左右，女性患病率高于男性，患者通常 收稿日期：2022-06-06 基金项目：上海市普陀区科技研发平台项目（2022QX01）作者简介：王小咪（1996-），女，硕士研究生，研究方向：食品微生物学，E-mail： 通讯作者：黄生权（1977-），男，博士，教授级高工，研究方向：食品科学与工程，E-mail： 表现为食欲不振，情绪低落，思维消极，悲观厌世，最后甚至有自残自杀倾向和行为1。据世界卫生组织
10、统计，全球超过 3 亿人受到抑郁症影响，已成为世界第一大致残性疾病2。抑郁症致病因素多样，如遗传、环境、心理或代谢等，发病机理尚不明确，现有研究表明，下丘脑-垂体-肾上腺轴（Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis，HPA）过度活跃、中枢单胺类神经递质或其相应受体功能低下、炎症因子水平变化、内分泌现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2023,Vol.39,No.6 332 紊乱等因素均会对抑郁症发生造成影响3,4。目前治疗抑郁症的方法主要有心理疗法、电痉挛疗法及药物疗法5。然而经过临床观察显示，这些方法不仅治疗效果缓
11、慢，还会给患者带来失眠、恶心和性功能障碍等副作用5。随着科学技术研究的不断深入，研究者们发现肠道微生物群在维持胃肠道以及激素、免疫和神经稳态方面具有重要的生理作用6。因此，通过调控个体肠道微生物群的变化干预抑郁症成为可能。基于前人研究，本文主要综述了肠道菌群对抑郁症的作用机理，总结了几种基于调节肠道菌群干预抑郁症的可能途径，以期为抑郁症患者提供成本更低、效果更佳、副作用更小的治疗参考方法，同时也为科研人员研发抗抑郁特殊营养品提供理论依据。1 肠道微生物群 1.1 肠道微生物群的组成、动态和功能 肠道微生物群是一个由数万亿种微生物组成的复杂多样的群落，它们生活在人类和动物的消化道 中7,8。人体
12、肠道微生物群主要类型包括古细菌、细菌、病毒、真核生物和寄生虫，总质量为个体体重的 0.3%，是胃肠道器官的第一道保护系统，对宿主体内的平衡起着关键作用9,10。人类肠道微生物群中的门主要包括厚壁菌门、拟杆菌门、梭杆菌门、放线杆菌门和变形杆菌门等，其中厚壁菌门和拟杆菌门占比最大11,12。肠道微生物群主要有三种类型：一是普氏菌型，具有抗炎或保护性作用；二是拟杆菌型，与促炎症、代谢性疾病等有关；三是瘤胃球菌型，其相对丰度影响抑郁症的发生13。总的来说，婴儿从出生到 5 岁，肠道微生物群的多样性和组成都会发生动态变化，然后渐渐趋于稳定，基本上与成年人相当14-16。此外，胃肠道的这种动态系统受到两方
13、面因素的影响，一是内源性因素，例如性别、年龄、种族、民族和基因构成；二是外源性因素，例如体育锻炼、饮食、感染或疾病的暴露、抗生素的使用和药物滥用。有研究表明，保持健康的肠道菌群平衡能够提高肠上皮屏障完整性，刺激肠细胞再生，产生粘蛋白，其代谢产物短链脂肪酸（Short-Chain Fatty Acids，SCFA）还可用于粘膜滋养17。肠道菌群和肠内分泌细胞协同调节消化、生长和免疫防御18。肠道菌群还通过在生命早期调节肠道相关淋巴组织的成熟以及通过刺激局部和全身炎症反应激活获得性免疫来塑造先天免疫系统19。肠道菌群促进上皮细胞分泌抗菌肽，加强细胞间的紧密连接，调节激素、特定微量营养素和维生素的代
14、谢，并在吸收、代谢和消除外源性物质方面发挥关键作用20。1.2 肠道菌群的主要代谢产物及其生理功能 肠道菌群的主要代谢产物包括 SCFA、支链氨基酸、脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）、胆汁酸和儿茶酚胺等。其中 SCFA 通过 G 蛋白偶联受体对情绪状态和认知等发挥中枢作用，在大脑和肠道之间的双向沟通中扮演重要角色，直接或间接地参与肠-脑轴的功能性调节21。SCFA 中具有生物学效应的有乙酸、丙酸和丁酸，比例约为 3:1:1，其来源、分布及对宿主生理的潜在影响存在一定差异22。乙酸可在脂肪、肝脏和肌肉等组织中代谢并发挥调节作用，为外周组织提供能量，且血浆中的乙酸盐可能是耐力
15、运动中重要的能量底物，并有研究发现，乙酸可影响与抑郁症密切相关的中枢神经递质 5-羟色胺（5-Hydrotryptamine，5-HT）的表达23-25。丙酸可增加肠源性调节性 T 细胞的数量，还可以通过增加髓鞘再生而对中枢神经系统产生积极影响，研究表明，在慢性不可预知温和应激（Chronic Unpredictable Mild Stress，CUMS）模型大鼠的直肠内给予一段时间丙酸盐可以改善其抑郁症 状26,27。丁酸作为结肠细胞的主要能量底物，可对结肠中钠和水的吸收起到刺激作用，并对肠道细胞具有营养作用，研究显示，丁酸可增加 5-HT 浓度，促进脑源性神经营养因子（Brain-Deri
16、ved Neurotrophic Factor，BDNF）表达，同时可显著改善 CUMS 模型小鼠的抑郁样行为28,29。1.3 肠-脑轴 近年来，一个可能参与精神疾病的通路肠-脑轴受到广泛关注30,31。肠-脑轴是肠道微生物群与大脑之间的双向调节轴，其包括自主神经系统（Autonomic Nervous System，ANS），肠道内神经系统（Enteric Nervous System，ENS），中枢神经系统（Central Nervous System，CNS），HPA 轴、中枢免疫系统调控及外周等，各部分功能相互影响。肠道微生物群及其代谢产物通过神经内分泌和肠内分泌信号通路与CNS 和 ENS 及生物屏障（如肠粘膜屏障和血脑屏障）进行沟通，或者通过 ANS 的副交感神经和交感神经成分以及 ENS（主要是 HPA 轴）直接介导32-34。迷走神经传入通路可协调各种应激源的适应性反应，在激活 HPA 轴中起着重要作用。此外，肠道微生物群可通过色氨酸代谢产生细菌代谢物作用于迷走神经35-37。HPA 激活会刺激免疫系统，进而诱发炎症因子水平改变，使得促炎因子和趋化因子数量增加38。综