摘要：纳什会产生非常真实的幻觉，仿佛有一个虚幻的世界与现实交织。其中，那个与他畅聊、分享各种思绪的室友查尔斯，便是他幻想出的典型人物。
如果你看过电影《美丽心灵》，你就知道患上精神分裂症是怎么一回事。
电影的主角约翰纳什是一位杰出的数学家，但他深受精神分裂症的困扰。
纳什会产生非常真实的幻觉，仿佛有一个虚幻的世界与现实交织。其中，那个与他畅聊、分享各种思绪的室友查尔斯，便是他幻想出的典型人物。不但如此，纳什还妄想自己在为国家执行一项极其重要的间谍任务。这种妄想让他全身心地投入到所谓的 “情报工作” 中，对周围的真实世界却逐渐忽视，并导致他真正的数学研究停滞不前。因为幻觉和妄想的干扰，纳什在社交场合的行为变得很奇怪。他会在和别人交谈时突然走神，好像在听别人看不到的人说话。纳什在患病期间很难区分现实和幻觉，这让他开始怀疑自己的理智，进而陷入了一场严峻的自我认知危机。在全球范围内，约有1%的人像纳什一样，饱受精神分裂症的折磨。这类患者通常在青春期晚期或成年早期就出现幻觉、妄想、思维形式障碍、行为紊乱和紧张症行为等一系列令人揪心的精神病性症状。那么，如此棘手的精神分裂症，发病原因到底是什么？尽管科学家们孜孜不倦地探寻其发病机制，然而至今仍未完全洞悉。目前普遍认为精神分裂症的发病与遗传因素和环境因素有关。但近期研究有了新的发现，肠道微生物在精神分裂症的发生发展中发挥重要作用。01
精神分裂症患者肠道菌群发生显著改变研究表明，与正常人相比，肠道菌群在精神分裂症患者中表现出不同的组成变化。2024年，重庆医科大学第一附属医院国家卫生健康委员会脑功能疾病诊治重点实验室在《Frontiers in psychiatry 》期刊上发表一篇题为“Alterations of the gut microbiota in patients with schizophrenia.”的研究论文。该研究首次对精神分裂症患者肠道微生物群变化进行全面调查。研究人员从30项临床研究中收集的428种差异肠道微生物分类群中，发现有8种肠道微生物分类群在精神分裂症患者中数量持续增加，同时，有5种肠道微生物分类群在精神分裂症患者中数量持续减少。1数量增加的8种微生物群
变形菌门（Proteobacteria）γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）乳杆菌科（Lactobacillaceae）乳杆菌属（Lactobacillus）肠杆菌科（Enterobacteriaceae）琥珀酸弧菌属（Succinivibrio）普雷沃氏菌属（Prevotella）氨基酸球菌属（Acidaminococcus）
此前的研究表明，乳酸杆菌丰度的异常升高会导致乳酸的过量产生，从而导致乳酸在大脑中积累。这会破坏线粒体能量调节平衡，引发一系列精神障碍。此外，高丰度的普雷沃氏菌能够产生IgA蛋白酶，这种蛋白酶会对肠道免疫功能造成损害，从而对大脑产生负面影响。
精神分裂症患者的肠道微生物组成与健康人群存在差异2数量减少的5种微生物群
梭形杆菌属（Fusicatenibacter）粪杆菌属（Faecalibacterium）罗氏菌属（Roseburia）粪球菌属（Coprococcus）丁酸弧菌属（Anaerostipes）
这些菌属主要产生丁酸盐，具有抗炎作用。它们数量的减少可能导致肠道微生态失衡，进而影响大脑功能。这项研究结果强调了肠道微生物群组成在精神分裂症病理机制中的潜在作用，特别是抗炎性丁酸盐产生菌属的减少和某些机会性细菌及益生菌的增加。02"微生物-肠-脑轴"在精分发病机制中的作用肠道菌群与精神分裂症发病的关键部位——大脑，在物理距离上相隔甚远，那么它们之间究竟是如何建立起联系的呢？这就不得不提及一个极为关键的沟通桥梁——脑-肠轴。脑-肠轴是肠道菌群与大脑之间的双向信号通路调节系统，它与微生物共同构成了微生物-肠-脑轴。那么大脑和肠道究竟是怎样借助微生物-肠-脑轴进行信息交流的呢？2022年，发表在《Clinical Microbiology Reviews》期刊上的一篇综述，系统性地阐述了微生物-肠-脑轴在肠道与大脑的交流中发挥的关键作用。下面让我们一同深入了解。
1肠-脑轴相互作用的神经元通路
肠道与大脑的交流有两种途径：首先，大脑和肠道直接通过迷走神经（VN）和脊髓中的自主神经系统（ANS）这两条神经通路进行交流。其次，胃肠道内部的肠神经系统（ENS）也参与了肠道与大脑之间的双向互动。
细菌能够通过迷走神经和肠神经系统（ENS）传入神经元，建立了大脑与肠道微生物群之间的直接联系，而迷走神经的激活不仅具有抗炎效果，还会对肠道微生物群产生诸多积极的影响，如促进有益菌的生长、调节菌群平衡等。2肠道和大脑之间的化学信号
肠道微生物群通过多种方式与中枢神经系统（CNS）进行交流，包括利用神经递质（如多巴胺、GABA、血清素）、神经肽、激素和短链脂肪酸（SCFAs）等。
研究显示，肠道微生物不仅影响神经递质的分泌，例如婴儿双歧杆菌（Bifidobacterium infantis）通过增加血浆中的色氨酸——血清素的前体物质水平，来影响中枢血清素传递。而且，一些神经递质可以直接由特定的细菌合成。这无疑进一步加深了肠道微生物与大脑之间的联系。微生物产生的代谢产物，如维生素和神经活性代谢产物，也在调节宿主的神经生理和免疫反应过程中发挥着重要作用。
微生物群和大脑之间通过肠-脑轴（GBA）的分子通信途径总的来说，基于肠道和大脑之间的神经通路和化学信号，肠道菌群通过微生物-肠-脑轴在精神分裂症的发病机制中发挥重要作用，犹如一条隐藏在幕后的关键线索，串联起了肠道与大脑之间的复杂关联。03肠道菌群与精神分裂症发病机制的关系如前文所述，肠道细菌通过多种机制与中枢神经系统互动，如改变微生物群落、刺激免疫系统、通过神经通路和代谢产物等。胃肠道微生物不仅能够合成或模仿神经活性化合物，还可以通过短链脂肪酸影响大脑功能。这些作用很可能构成了肠道菌群导致精神分裂症发生的生理基础。2024年，发表在《国际精神病学杂志》的一篇题为“肠道菌群在精神分裂症中的研究进展”的综述论文，系统性地阐述了肠道菌群在精神分裂症中的作用。
肠道菌群影响精神分裂症发生的作用机制示意图1肠道菌群影响神经系统发育
脑源性神经营养因子（BDNF）是一种对神经元的形成、突触的发生、突触可塑性形成、学习和记忆等方面起着至关重要作用的物质。研究表明，精神分裂症患者血清中的BDNF水平明显低于正常人。天冬氨酸(N—methyl—D—aspartate，NMDA)受体则可通过调节神经元可塑性，进而对学习记忆功能产生影响。研究发现，阻断NMDA受体功能会诱导出现精神分裂症样的精神病性症状和认知障碍。巧合的是，研究显示肠道微生物能够对脑源性神经营养因子（BDNF）和天冬氨酸(NMDA)受体的表达水平进行调节。因此，肠道微生物可能通过改变这两种物质的数量，干扰神经系统的发育进程，进而影响学习记忆功能，最终导致精神分裂症的发生。2肠道菌群影响免疫系统功能
肠道菌群构成和它们的代谢产物，可以引起细胞因子、细胞免疫、体液免疫、黏膜免疫异常，进一步造成机体免疫功能紊乱。而这种免疫功能的紊乱又会通过影响神经发育、神经递质传递和突触可塑性形成等多种途径，参与到精神分裂症的发病过程之中。例如，一项研究发现，精神分裂症患者肠道菌群中的粪杆菌、玫瑰杆菌和丁酸球菌组成紊乱，这与患者血清中的促炎细胞因子如 IL-1β、IL-6、IL-8 和 TNF-α水平升高密切相关。由此可见，菌群紊乱可能通过激活免疫细胞、促进促炎细胞因子的分泌、扰乱机体免疫平衡等一系列过程介导免疫系统失调，进而诱发精神分裂症的发生。3肠道菌群影响神经递质代谢
肠道菌群可调节肠道色氨酸、5-羟色胺、谷氨酸和7-氨基丁酸等神经递质代谢，从而影响神经系统发育、认知功能等，并参与精神分裂症的发生发展。比如，一项研究表明，与健康正常人相比，精神分裂症患者血清色氨酸、犬尿氨酸和犬尿喹啉酸水平降低，且犬尿喹啉酸水平越低，患者精神分裂症的持续时间越长。这表明，精神分裂症患者肠道菌群紊乱可通过改变一些神经递质水平，进而影响神经功能，在精神分裂症的发病过程中起到重要作用。4肠道茵群影响短链脂肪酸代谢
短链脂肪酸(short—chain fatty acids，SCFAs)是由肠道菌群利用肠道内难以消化的多糖发酵产生的，主要包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。它们具有调节血脑屏障功能、神经递质表达和细胞因子表达等重要功能。
肠道菌群可能会改变短链脂肪酸的合成，从而诱发精神分裂症。例如，一项动物研究发现，过量摄入短链脂肪酸会导致小鼠出现精神分裂样行为。此外，还有研究发现，精神分裂症患者的短链脂肪酸合成功能发生了改变。因此，肠道菌群可能通过影响短链脂肪酸合成，进而对血脑屏障功能、神经递质代谢和细胞因子表达产生影响，最终诱发精神分裂症的发生。5肠道菌群影响神经肽代谢
神经肽是一类特殊的信息物质，能够调节情绪、学习与记忆、神经发育等多种生理功能。临床研究发现，精神分裂症患者大脑皮层神经肽水平降低，这可能与认知功能损伤密切相关。这意味着，肠道菌群可能通过调节神经肽的表达水平，在精神分裂症的认知功能损伤中发挥重要作用。
小结肠道微生物借助脑-肠轴对大脑神经发育、免疫系统激活、代谢功能等多个方面进行调节，在精神分裂症的发生过程中发挥着极为重要的作用。然而，它们之间相互作用和相互影响的具体机制仍有待进一步深入探索。明确肠道菌群在精神分裂症发病机制和病情进展中的地位和作用，无疑将为精神分裂症的预防和治疗开辟全新的策略与思路，为攻克这一疑难病症带来新的希望曙光。了解肠道菌群检测、移植及MDF，欢迎大家咨询~
来源：元奥生物
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