综述:中风后抑郁症中的肠道微生物群:关于微生物机制及神经炎症治疗靶点的系统评价

《Microbiological Research》:The Gut Microbiota in Post-Stroke Depression: A Systematic Review of Microbial Mechanisms and Therapeutic Targeting of Neuroinflammation

【字体: 时间:2025年11月08日 来源:Microbiological Research 6.9

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  后脑卒中抑郁(PSD)的肠道菌群失调通过免疫调节、代谢物影响及神经通路(迷走神经、HPA轴)促进神经炎症,并与MDD、AD的菌群差异对比,提出微生物靶向干预策略。

  近年来,随着对神经系统疾病研究的深入,科学家们逐渐认识到肠道微生物群与大脑功能之间的密切联系。这一联系通过所谓的“肠-脑轴”(gut-brain axis, GBA)得以体现,它是一个复杂的双向通信系统,能够影响神经炎症、情绪调节以及认知功能。这一发现为理解如中风后抑郁(post-stroke depression, PSD)等疾病提供了新的视角。PSD是中风后常见的神经精神并发症之一,不仅影响患者的康复进程,还显著降低其生活质量。越来越多的研究表明,神经炎症在PSD的发病机制中起着关键作用,而肠道微生物群可能通过调控免疫系统、代谢产物和神经信号通路等多种机制影响这一过程。

在中风后,大脑的损伤会引发一系列免疫反应,包括微胶质细胞的激活和促炎细胞因子的释放。这些反应虽然在一定程度上有助于清除受损组织,但过度或持续的炎症状态可能会导致神经元损伤,进而诱发抑郁症状。与此同时,肠道微生物群的失衡(即“菌群失调”)也与中风后神经炎症的发生密切相关。研究发现,PSD患者的肠道微生物群与单纯抑郁症(major depressive disorder, MDD)或阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)患者存在显著差异,这种差异可能源于中风特有的病理生理过程。例如,PSD患者肠道中某些有益菌种的数量减少,而一些促炎菌种则显著增加,这种变化可能进一步加剧神经炎症反应,从而加重抑郁症状。

此外,肠道微生物群通过其代谢产物对神经炎症具有重要的调节作用。短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)和色氨酸代谢产物是其中两种关键的代谢产物。SCFAs是肠道内有益菌分解膳食纤维后产生的,它们不仅能够调节肠道免疫反应,还可能通过血脑屏障进入大脑,影响神经炎症和神经元功能。而色氨酸代谢产物则通过影响神经递质的合成和释放,调节大脑的情绪状态。这些代谢产物的作用机制可能涉及多个层面,包括直接作用于神经元、间接调节免疫细胞活性,以及通过神经信号通路如迷走神经和下丘脑-垂体-肾上腺轴(hypothalamic-pituitary-adrenal axis, HPA轴)进行信号传递。

与此同时,肠道微生物群与神经系统的相互作用不仅限于代谢产物的传递,还包括通过神经信号通路实现的双向调控。迷走神经是连接肠道与大脑的重要神经通道,它能够将肠道内的信号传递至中枢神经系统,从而影响神经炎症和情绪调节。此外,HPA轴作为调节应激反应的重要系统,其功能也受到肠道微生物群的影响。当肠道微生物群发生紊乱时,可能会影响HPA轴的正常运作,进而加剧神经炎症反应,导致抑郁症状的出现。因此,肠道微生物群在PSD中的作用可能是多方面的,既包括直接的免疫调节,也涉及间接的代谢产物和神经信号传递。

值得注意的是,虽然已有大量研究探讨了肠道微生物群在抑郁症或阿尔茨海默病中的作用,但针对PSD的研究仍相对较少。此外,许多现有研究往往将PSD与其他神经精神疾病进行孤立分析,缺乏对这些疾病之间微生物群差异的系统比较。因此,本文旨在通过系统整合PSD与MDD、AD之间的微生物群特征,揭示PSD所特有的、由中风引起的微生物群失衡模式。通过这种比较分析,不仅可以更深入地理解PSD的发病机制,还能为开发基于微生物群的诊断和治疗方法提供理论依据。

肠道微生物群的失衡可能源于多种因素,包括长期的应激状态、营养不良、免疫系统功能紊乱以及药物治疗等。这些因素可能在中风后相互作用,进一步影响神经炎症和抑郁症状的发展。例如,长期的应激状态可能会导致肠道屏障功能的损害,使有害物质更容易进入血液循环,进而影响大脑功能。而某些药物,如抗抑郁药或抗炎药物,也可能通过改变肠道微生物群的组成来影响PSD的进展。因此,了解这些因素如何相互作用,对于制定有效的干预策略至关重要。

基于这些发现,研究者们开始探索针对肠道微生物群的干预措施,如益生菌、益生元和膳食纤维等。这些措施可能通过调节肠道微生物群的组成,减少促炎因子的释放,增强肠道屏障功能,从而减轻神经炎症反应,改善PSD症状。然而,目前关于这些干预措施在PSD中的应用仍处于初步阶段,需要更多的临床研究来验证其有效性和安全性。此外,如何根据个体的微生物群特征制定个性化的干预方案,也是未来研究的重要方向之一。

总的来说,肠道微生物群在PSD中的作用是一个复杂而多维的过程,涉及免疫调节、代谢产物生成以及神经信号传递等多个层面。通过深入研究这些机制,不仅可以揭示PSD的潜在病因,还能为开发新的治疗方法提供新的思路。随着对肠-脑轴研究的不断深入,未来可能会有更多基于微生物群的干预策略应用于临床实践,从而为PSD患者带来更有效的治疗方案。同时,这一领域的研究也为我们理解神经系统疾病与肠道健康之间的关系提供了新的视角,有助于推动跨学科的合作与创新。
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