Translational Psychiatry：肠道促炎细菌与未用药重度抑郁症患者海马功能连接异常的关系

越来越多的证据表明，肠道菌群失调与重度抑郁症（MDD）患者的海马功能和结构变化有关。然而，肠道微生物群与MDD患者海马功能改变之间的潜在关系仍然非常有限。本研究旨在探讨肠道促炎细菌与未用药重度抑郁症患者海马功能连接异常之间的关联。

本研究招募了44名未用药的MDD患者和42名年龄、性别匹配的健康对照（HC）。所有参与者均接受静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）扫描，以获取脑功能连接数据。在功能连接（FC）分析中，选择了双侧海马亚区（包括角回[CA1-CA3]、齿状回[DG]、内嗅皮层、海马-杏仁核过渡区和下丘脑）作为种子。此外，收集了参与者的粪便样本，通过16S rDNA扩增子测序来鉴定肠道微生物的相对丰度变化。随后，进行了关联分析，研究海马亚区功能连接异常与微生物群特征之间的潜在关系。同时，将海马亚区功能连接值和肠道微生物水平分别或联合用于支持向量机（SVM）模型，以区分MDD患者和健康对照。

图1.MDD患者与健康对照组在海马亚区功能连接上的显著差异

与健康对照相比，MDD患者表现出左侧海马（CA2、CA3和DG）与右侧海马（CA2和CA3）之间的功能连接增强，而右侧海马CA3与双侧后扣带回皮层（PCC）之间的功能连接减弱。此外，MDD患者的促炎细菌（如肠杆菌科）的水平显著增加，而短链脂肪酸（SCFA）产生菌（如普氏菌科、Agathobacter和梭菌属）的水平显著减少。进一步分析显示，左侧海马CA3-右侧海马（CA2和CA3）之间的功能连接值与肠杆菌科的相对丰度正相关。此外，当联合考虑海马亚区的功能连接模式和肠道微生物水平时，分类模型的最佳鉴别效能（AUC=0.92）显著优于单一特征方法。

图2.MDD患者的肠道微生物特性

本研究首次揭示了未用药MDD患者中海马亚区功能连接与肠道微生物组成之间的关联，这可能有助于从肠-脑轴相互作用的新角度揭示MDD的生物学机制，并为MDD患者的潜在治疗靶点提供了新的视角。此外，海马亚区功能连接异常和肠道微生物相对丰度的变化可能成为区分MDD患者和健康对照的生物标志物。这些发现为理解肠道微生物在MDD患者潜在神经病理中的作用提供了重要见解，具有重要的临床意义，提示未来可以考虑以肠道微生物为治疗靶点。

文献出处：

Xiao S, Yang Z, Yan H, Chen G, Zhong S, Chen P, Zhong H, Yang H, Jia Y, Yin Z, Gong J, Huang L, Wang Y. Gut proinflammatory bacteria is associated with abnormal functional connectivity of hippocampus in unmedicated patients with major depressive disorder. Translational Psychiatry. 2024;14:292. doi: 10.1038/s41398-024-03012-9.