导语:在当今社会,围产期抑郁焦虑已成为严重威胁母婴健康的全球性公共问题。数据显示,全球约四分之一孕妇受围产期抑郁困扰,每五名孕妇中就有一人遭受围产期焦虑折磨,而在中国大陆,围产期抑郁和焦虑的患病率也分别达到16.3%和17.4%。这些疾病不仅会给产妇带来巨大的心理痛苦,还会引发一系列不良妊娠结局,如先兆子痫、早产和低出生体重等,显著增加母婴患病率与死亡率。
围产期抑郁焦虑高发
肠道菌群或成关键因素
近年来,学界逐渐将目光投向人体肠道菌群这一微小却关键的领域,试图探寻其与围产期心理疾病之间错综复杂的关系。既往研究已初步揭示,肠道菌群在孕期会经历动态变化,特定菌群如乳酸菌等可能对情绪产生影响,但这些研究或是横断面设计难以捕捉孕期全程变化,或聚焦单一菌群与疾病关联,缺乏系统全面的剖析,且对于肠道菌群与围产期抑郁焦虑中较为严重的自杀意念之间的联系,研究更是几近空白,致使这一领域充满了未解之谜,临床防治也缺乏精准靶点。
2025年1月,Brain, Behavior, and Immunity杂志发表了一篇题为“Association between gut microbiota and perinatal depression and anxiety among a pregnancy cohort in Hunan, China”的研究论文,为打破这一僵局带来了曙光。该研究独辟蹊径,深入挖掘肠道菌群在围产期各个阶段的动态变化规律及其与围产期抑郁焦虑症状,尤其是自杀意念之间的深层关联,有望填补现有研究空白,为开发新的诊断工具和精准干预策略提供关键依据,开辟出一条全新的防治围产期心理疾病的创新之路。
孕期肠道菌群与心理变化
创新性构建动态关联模型
本研究是一项基于孕期队列的前瞻性研究,旨在全面探究肠道菌群在围产期不同阶段的动态变化特征及其与围产期抑郁焦虑症状的深层次联系。研究团队精心筛选样本,纳入了177名孕妇和19名产后女性,其中48名参与者接受了纵向随访,分别在早孕(6-14周)、中孕(15-27周)、晚孕(28-39周)以及产后四个阶段进行了详细评估与样本采集。
在纳入标准上,研究严格把控,要求参与者年龄≥16岁、长期居住于长沙、为汉族、孕周≥6周或产后一年内、单胎妊娠,同时剔除患有各类可能干扰研究结果的基础疾病、近四周使用过特定药物或遵循特殊饮食的个体,以最大程度减少混杂因素干扰,确保研究结果的准确性与可靠性。
研究主要通过《爱丁堡产后抑郁量表》(EPDS)、《9项患者健康问卷》(PHQ-9)以及《7项广泛性焦虑障碍量表》(GAD-7)对参与者的抑郁焦虑症状进行量化评估。这三份量表均具有良好的信效度,能够全面捕捉围产期女性在情绪领域的细微变化。与此同时,研究创新性地采集了参与者的粪便样本,运用16S rRNA基因测序技术深入剖析肠道菌群的构成与多样性特征,借助先进的生物信息学分析手段,如随机森林回归模型、PICRUSt功能预测等,构建起肠道菌群与心理症状之间的动态关联模型。
次要评价指标则涵盖了肠道菌群的α多样性(包括Chao1和Shannon指数)和β多样性,以及基于Bray-Curtis差异度量的主坐标分析(PCoA)结果,这些指标能够全方位反映肠道菌群的复杂变化轨迹,为深入挖掘菌群与心理疾病间的潜在联系提供了坚实的量化基础。
菌群动态紧密关联围产期心理变化
特异性菌属与自杀意念关联度高
本研究通过系统分析围产期女性的肠道菌群动态变化,揭示了菌群多样性与组成在不同孕期阶段的显著差异,同时发现了与抑郁焦虑症状及自杀意念密切相关的特定菌属和代谢通路,为理解围产期心理疾病提供了全新的微生物学视角。
▌肠道菌群α多样性呈“U”型变化,菌群组成动态调整
在本研究中,α多样性作为衡量肠道微生物群落内部生物多样性的关键指标,反映了物种丰富度和均匀度。我们观察到,围产期女性肠道菌群的α多样性(包括Shannon和Chao1指数)从早孕期(T1)至晚孕期(T3)呈“U”型变化,即早孕期处于较高水平,随着孕期推进逐渐降低,至中孕期达到最低点,随后在晚孕期再次上升,分娩后(T4)略有下降。这一变化趋势可能与孕期女性体内激素水平波动、饮食习惯改变以及免疫系统适应性调整密切相关。
具体到物种丰富度,Chao1指数显示潜在物种数量在孕期中后期有所变化,暗示着肠道微生物群落结构的动态调整。而Shannon指数则综合反映了物种丰富度和均匀度的变化,其在晚孕期的上升表明肠道菌群在该阶段的复杂性和均匀性有所恢复。在菌群组成方面,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota)始终占据主导地位,但厚壁菌门与拟杆菌门的比例在孕期逐渐降低,放线菌门(Actinobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobiota)的丰度在孕期上升,产后回落。例如,双歧杆菌属(Bifidobacterium)在孕期丰度增加,而产后则减少,其变化最为显著。这些发现为理解孕期肠道菌群的自然演变提供了重要数据支持,也为后续探索菌群与心理疾病的关系奠定了基础。
图1 14 个重要的妊娠相关属在妊娠周内的相对丰度。
▌特定菌属与抑郁焦虑症状显著关联,随机森林模型精准预测(图2)
通过随机森林回归模型分析,研究揭示了多个菌属与围产期抑郁焦虑症状之间的显著关联。阿克曼菌(Akkermansia)与抑郁症状中的悲伤(P2)、自杀意念(P9)和自我伤害(E10)呈正相关;链球菌(Streptococcus)与多种抑郁和焦虑症状相关,包括快感缺失(P1)、悲伤(P2)、恐慌/恐惧(E5)以及焦虑症状中的紧张不安(G1)和过度担忧(G2)等。模型基于34个菌属对EPDS、PHQ-9和GAD-7量表得分的预测,解释方差分别达到39%、37%和39%。15个菌属在三个模型中被共享,其中12个与心理指标相关,6个属于颤螺菌(Oscillospiraceae)属。例如,丹毒丝菌(Erysipelotrichaceae)_UCG-003与多个抑郁和焦虑症状评估项目的得分相关。这些菌属的变化可能通过影响肠道代谢产物的生成,进而调节神经递质水平和免疫反应,最终影响情绪状态。
图2 特定肠道微生物分类群/功能与自杀意念之间的关系。
▌自杀意念相关菌属及代谢通路初现端倪,甘氨酸途径发挥中介作用(图4)
在自杀意念方面,研究发现丹毒丝菌UCG-003和真杆菌属(Eubacteriumhallii)这两个菌属与自杀意念相关量表项目(如EPDS的E10和PHQ-9的P9)显著相关。进一步的中介效应分析显示,真杆菌属对自杀意念的影响部分通过甘氨酸生物合成途径(PWY5920)介导,中介效应值为3.27,且统计学意义显著(p<0.05)。甘氨酸作为一种重要的神经递质前体,其代谢通路的改变可能影响神经递质的合成与功能,进而影响情绪调节和自杀意念的产生。此外,Blautia等菌属也展现出与自杀意念相关,并在孕晚期和产后对抑郁焦虑症状具有预测价值,其AUC值在T3和T4阶段均大于0.7。例如,经黏液真杆菌(Blautia)在T3阶段对EPDS、PHQ-9和GAD-7量表得分AUC分别为0.74、0.84和0.94,志贺菌(Escherichia-Shigella)和理研菌(Rikenellaceae)在T4阶段的AUC也大于0.7。这些发现表明,特定菌属及其代谢通路可能在围产期自杀意念的发生发展中发挥重要作用,有望成为未来预防和干预自杀行为的潜在靶点。
图3 AUC曲线与自杀意念相关的细菌属可以预测 T3 和 T4 的抑郁和焦虑。
总结
本研究系统性地探讨了围产期女性肠道菌群的动态变化及其与抑郁焦虑症状和自杀意念的关联,取得了显著成果。研究发现围产期肠道菌群的α多样性呈现独特的“U”型变化,厚壁菌门与拟杆菌门比例渐降,特定菌属如双歧杆菌属孕期丰度上升而产后回落。借助先进的随机森林回归模型,研究揭示了阿克曼菌、链球菌等与抑郁焦虑症状显著相关的菌属,并精准定位了丹毒丝菌和真杆菌属与自杀意念的关联,发现甘氨酸生物合成途径在其中发挥中介作用。这些成果不仅深化了我们对围产期心理疾病发病机制的理解,还为开发基于肠道菌群的早期诊断工具和靶向干预策略提供了关键线索。未来研究应进一步验证菌群与心理疾病间的因果关系,并探索菌群调节干预措施在改善母婴心理健康方面的应用潜力。
参考文献
Xu S, Xiong J, Qin X, et al. Association between gut microbiota and perinatal depression and anxiety among a pregnancy cohort in Hunan, China.BrainBehavImmun. 2025;125:168-177. doi:10.1016/j.bbi.2024.12.150
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封面图源:CMT
导语:在当今社会,围产期抑郁焦虑已成为严重威胁母婴健康的全球性公共问题。数据显示,全球约四分之一孕妇受围产期抑郁困扰,每五名孕妇中就有一人遭受围产期焦虑折磨,而在中国大陆,围产期抑郁和焦虑的患病率也分别达到16.3%和17.4%。这些疾病不仅会给产妇带来巨大的心理痛苦,还会引发一系列不良妊娠结局,如先兆子痫、早产和低出生体重等,显著增加母婴患病率与死亡率。
围产期抑郁焦虑高发
肠道菌群或成关键因素
近年来,学界逐渐将目光投向人体肠道菌群这一微小却关键的领域,试图探寻其与围产期心理疾病之间错综复杂的关系。既往研究已初步揭示,肠道菌群在孕期会经历动态变化,特定菌群如乳酸菌等可能对情绪产生影响,但这些研究或是横断面设计难以捕捉孕期全程变化,或聚焦单一菌群与疾病关联,缺乏系统全面的剖析,且对于肠道菌群与围产期抑郁焦虑中较为严重的自杀意念之间的联系,研究更是几近空白,致使这一领域充满了未解之谜,临床防治也缺乏精准靶点。
2025年1月,Brain, Behavior, and Immunity杂志发表了一篇题为“Association between gut microbiota and perinatal depression and anxiety among a pregnancy cohort in Hunan, China”的研究论文,为打破这一僵局带来了曙光。该研究独辟蹊径,深入挖掘肠道菌群在围产期各个阶段的动态变化规律及其与围产期抑郁焦虑症状,尤其是自杀意念之间的深层关联,有望填补现有研究空白,为开发新的诊断工具和精准干预策略提供关键依据,开辟出一条全新的防治围产期心理疾病的创新之路。
孕期肠道菌群与心理变化
创新性构建动态关联模型
本研究是一项基于孕期队列的前瞻性研究,旨在全面探究肠道菌群在围产期不同阶段的动态变化特征及其与围产期抑郁焦虑症状的深层次联系。研究团队精心筛选样本,纳入了177名孕妇和19名产后女性,其中48名参与者接受了纵向随访,分别在早孕(6-14周)、中孕(15-27周)、晚孕(28-39周)以及产后四个阶段进行了详细评估与样本采集。
在纳入标准上,研究严格把控,要求参与者年龄≥16岁、长期居住于长沙、为汉族、孕周≥6周或产后一年内、单胎妊娠,同时剔除患有各类可能干扰研究结果的基础疾病、近四周使用过特定药物或遵循特殊饮食的个体,以最大程度减少混杂因素干扰,确保研究结果的准确性与可靠性。
研究主要通过《爱丁堡产后抑郁量表》(EPDS)、《9项患者健康问卷》(PHQ-9)以及《7项广泛性焦虑障碍量表》(GAD-7)对参与者的抑郁焦虑症状进行量化评估。这三份量表均具有良好的信效度,能够全面捕捉围产期女性在情绪领域的细微变化。与此同时,研究创新性地采集了参与者的粪便样本,运用16S rRNA基因测序技术深入剖析肠道菌群的构成与多样性特征,借助先进的生物信息学分析手段,如随机森林回归模型、PICRUSt功能预测等,构建起肠道菌群与心理症状之间的动态关联模型。
次要评价指标则涵盖了肠道菌群的α多样性(包括Chao1和Shannon指数)和β多样性,以及基于Bray-Curtis差异度量的主坐标分析(PCoA)结果,这些指标能够全方位反映肠道菌群的复杂变化轨迹,为深入挖掘菌群与心理疾病间的潜在联系提供了坚实的量化基础。
菌群动态紧密关联围产期心理变化
特异性菌属与自杀意念关联度高
本研究通过系统分析围产期女性的肠道菌群动态变化,揭示了菌群多样性与组成在不同孕期阶段的显著差异,同时发现了与抑郁焦虑症状及自杀意念密切相关的特定菌属和代谢通路,为理解围产期心理疾病提供了全新的微生物学视角。
▌肠道菌群α多样性呈“U”型变化,菌群组成动态调整
在本研究中,α多样性作为衡量肠道微生物群落内部生物多样性的关键指标,反映了物种丰富度和均匀度。我们观察到,围产期女性肠道菌群的α多样性(包括Shannon和Chao1指数)从早孕期(T1)至晚孕期(T3)呈“U”型变化,即早孕期处于较高水平,随着孕期推进逐渐降低,至中孕期达到最低点,随后在晚孕期再次上升,分娩后(T4)略有下降。这一变化趋势可能与孕期女性体内激素水平波动、饮食习惯改变以及免疫系统适应性调整密切相关。
具体到物种丰富度,Chao1指数显示潜在物种数量在孕期中后期有所变化,暗示着肠道微生物群落结构的动态调整。而Shannon指数则综合反映了物种丰富度和均匀度的变化,其在晚孕期的上升表明肠道菌群在该阶段的复杂性和均匀性有所恢复。在菌群组成方面,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota)始终占据主导地位,但厚壁菌门与拟杆菌门的比例在孕期逐渐降低,放线菌门(Actinobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobiota)的丰度在孕期上升,产后回落。例如,双歧杆菌属(Bifidobacterium)在孕期丰度增加,而产后则减少,其变化最为显著。这些发现为理解孕期肠道菌群的自然演变提供了重要数据支持,也为后续探索菌群与心理疾病的关系奠定了基础。
图1 14 个重要的妊娠相关属在妊娠周内的相对丰度。
▌特定菌属与抑郁焦虑症状显著关联,随机森林模型精准预测(图2)
通过随机森林回归模型分析,研究揭示了多个菌属与围产期抑郁焦虑症状之间的显著关联。阿克曼菌(Akkermansia)与抑郁症状中的悲伤(P2)、自杀意念(P9)和自我伤害(E10)呈正相关;链球菌(Streptococcus)与多种抑郁和焦虑症状相关,包括快感缺失(P1)、悲伤(P2)、恐慌/恐惧(E5)以及焦虑症状中的紧张不安(G1)和过度担忧(G2)等。模型基于34个菌属对EPDS、PHQ-9和GAD-7量表得分的预测,解释方差分别达到39%、37%和39%。15个菌属在三个模型中被共享,其中12个与心理指标相关,6个属于颤螺菌(Oscillospiraceae)属。例如,丹毒丝菌(Erysipelotrichaceae)_UCG-003与多个抑郁和焦虑症状评估项目的得分相关。这些菌属的变化可能通过影响肠道代谢产物的生成,进而调节神经递质水平和免疫反应,最终影响情绪状态。
图2 特定肠道微生物分类群/功能与自杀意念之间的关系。
▌自杀意念相关菌属及代谢通路初现端倪,甘氨酸途径发挥中介作用(图4)
在自杀意念方面,研究发现丹毒丝菌UCG-003和真杆菌属(Eubacteriumhallii)这两个菌属与自杀意念相关量表项目(如EPDS的E10和PHQ-9的P9)显著相关。进一步的中介效应分析显示,真杆菌属对自杀意念的影响部分通过甘氨酸生物合成途径(PWY5920)介导,中介效应值为3.27,且统计学意义显著(p<0.05)。甘氨酸作为一种重要的神经递质前体,其代谢通路的改变可能影响神经递质的合成与功能,进而影响情绪调节和自杀意念的产生。此外,Blautia等菌属也展现出与自杀意念相关,并在孕晚期和产后对抑郁焦虑症状具有预测价值,其AUC值在T3和T4阶段均大于0.7。例如,经黏液真杆菌(Blautia)在T3阶段对EPDS、PHQ-9和GAD-7量表得分AUC分别为0.74、0.84和0.94,志贺菌(Escherichia-Shigella)和理研菌(Rikenellaceae)在T4阶段的AUC也大于0.7。这些发现表明,特定菌属及其代谢通路可能在围产期自杀意念的发生发展中发挥重要作用,有望成为未来预防和干预自杀行为的潜在靶点。
图3 AUC曲线与自杀意念相关的细菌属可以预测 T3 和 T4 的抑郁和焦虑。
总结
本研究系统性地探讨了围产期女性肠道菌群的动态变化及其与抑郁焦虑症状和自杀意念的关联,取得了显著成果。研究发现围产期肠道菌群的α多样性呈现独特的“U”型变化,厚壁菌门与拟杆菌门比例渐降,特定菌属如双歧杆菌属孕期丰度上升而产后回落。借助先进的随机森林回归模型,研究揭示了阿克曼菌、链球菌等与抑郁焦虑症状显著相关的菌属,并精准定位了丹毒丝菌和真杆菌属与自杀意念的关联,发现甘氨酸生物合成途径在其中发挥中介作用。这些成果不仅深化了我们对围产期心理疾病发病机制的理解,还为开发基于肠道菌群的早期诊断工具和靶向干预策略提供了关键线索。未来研究应进一步验证菌群与心理疾病间的因果关系,并探索菌群调节干预措施在改善母婴心理健康方面的应用潜力。
参考文献
Xu S, Xiong J, Qin X, et al. Association between gut microbiota and perinatal depression and anxiety among a pregnancy cohort in Hunan, China.BrainBehavImmun. 2025;125:168-177. doi:10.1016/j.bbi.2024.12.150
ldquo;医学论坛网”发布医学领域研究成果和解读,供专业人员科研参考,不作为诊疗标准,使用需根据具体情况评估。
封面图源:CMT