首發抑郁癥患者腸道菌群與認知情緒調節關系研究

武月霞，包雪艷，厲紅艷，杜勇，孫婷，王睿晨，常少華，方建群*

本研究價值：

本課題首次對寧夏地區抑郁癥患者進行糞便菌群基因檢測，分析了腸道菌群、認知情緒調節策略兩方面與抑郁癥的關系，綜合探討抑郁癥的發生發展情況。結果顯示，抑郁癥患者腸道菌群的一大特征是丁酸鹽產生菌較對照組明顯減少，由此可進一步探究丁酸鹽產生菌對抑郁癥的治療價值。

抑郁癥是一種以心境低落、興趣和愉快感喪失、易疲勞為主要癥狀的心境障礙，因持久反復發作，嚴重影響了個人的學習、工作及日常生活能力［1］。隨著經濟飛速發展，人們生活壓力越來越大，抑郁癥的發病率也在逐年增高［1］，與此同時，也給社會帶來了巨大負擔。2016年全球疾病負擔研究系統分析結果顯示，在全球范圍內，抑郁癥是因疾病所致傷殘引起的健康壽命損失的五大主要原因之一［2］。抑郁癥的病因尚無定論，大量研究提示其與遺傳因素［3］、神經生化因素［4］和心理社會因素［5-6］有關。此外，近年來研究表明抑郁癥的發生發展可能與腸道菌群紊亂密切相關，但目前該研究大多集中于動物實驗［7-8］，而人體腸道菌群的相關研究［9］相對較少，結合心理特征的研究則更少。因此，為進一步從腸道菌群方面探究抑郁癥的病因，本研究將腸道菌群與認知情緒調節結合起來，揭示二者與抑郁癥的關系，為抑郁癥發病機制的研究提供理論依據。

1 對象與方法

1.1 調查對象 選取2017年1—12月就診于寧夏醫科大學總醫院心理衛生中心門診的首發抑郁癥患者30例（抑郁癥組），同期選取寧夏“十三五”科技重大項目流調體檢健康志愿者31例（對照組）。納入標準：（1）抑郁癥組：經簡明國際神經精神障礙訪談（MINI）［10］初步篩選初次發病、未經抗抑郁藥系統治療，且符合國際疾病分類（ICD）-10中抑郁癥的診斷標準［11］，漢密爾頓抑郁量表（HAMD-24）評分＞20分；對照組：健康體檢者，經MINI排除精神疾病；（2）年齡18～50歲；（3）無腦器質性疾病、冠心病、高血壓、糖尿病、肝臟疾病、代謝性疾病、肥胖（BMI≥28 kg/m2）等病史者；（4）血常規及心、肝、腎功能正常者；（5）小學及小學以上文化程度，能夠配合完成研究者；（6）自愿參加本研究者。排除標準：（1）既往有1次及以上躁狂或輕躁狂發作、繼發性抑郁或復發性抑郁障礙者；（2）3個月內使用過抗抑郁藥、抗生素、腸道解痙劑及其他影響腸道菌群藥物者；（3）妊娠期和哺乳期婦女；（4）特殊飲食者。

1.2 調查工具

1.2.1 一般情況調查問卷 調查內容包括年齡、性別、BMI、是否吸煙、文化程度。

1.2.2 HAMD-24［12］該量表為評定抑郁狀態嚴重程度的他評量表，由兩名經過培訓的高年資精神科醫師以訪談和觀察的方式進行評定，共24個條目，條目采用Likert 5級或3級評分法，所有條目得分相加即為總分。總分＜8分代表正常；8～20分可能有抑郁；＞20～35分存在輕或中度抑郁；＞35分為重度抑郁。

1.2.3 認知情緒調節量表（CERQ）［13］CERQ是用于情緒調節策略的自評量表，本量表包含36道題目，共有自我責難、接受等9個分量表，每個分量表包含4個條目，每個條目采用Likert 5級評分法。分量表得分越高者，表明使用該策略的頻率越高。

1.3 研究方法 本研究采取病例對照研究的方法，根據納入、排除標準招募調查對象，首先由2名高年資的精神科醫師（經過量表評定一致性培訓）對調查對象進行HAMD-24評定，得分大于20分者，首先收集調查對象的一般資料，同時指導其完成CERQ，當場回收問卷（后期由雙人錄入電腦中）。適宜時間采集調查對象的新鮮糞便置于糞便盒內，后迅速將其放入液氮罐內，轉運至生物樣本庫儲存于-80 ℃冰箱中。

本研究首先采用物化法進行糞便元基因組DNA抽提［14］，然后將16S rRNA基因V3V4可變區進行PCR擴增，最后采用Illumina MiseqPE300文庫及標準的測序流程進行測序。

1.4 統計學方法 釆用SPSS 17.0統計軟件進行數據分析。計量資料以（±s）表示，兩組間比較采用成組t檢驗；計數資料以相對數表示，組間比較采用χ2檢驗。采用生物信息學方法分析微生物菌群群落多樣性和豐度變化；經正態分布檢驗，CERQ分量表得分符合非正態分布，以M（P25，P75）表示，兩組間比較采用非參數檢驗。采用Spearman秩相關分析檢驗腸道菌群、認知情緒調節與抑郁癥的相關性。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 抑郁癥組與對照組一般情況比較 抑郁癥組與對照組一般情況比較，差異無統計學意義（P＞0.05，見表1）。

2.2 抑郁癥組與對照組腸道菌群微生物多樣性分析本研究對61份人類糞便樣本中細菌的16S rRNA基因V3V4可變區進行MiseqPE2x300bp高通量測序，共獲得2 636 064條優化序列，其中抑郁癥組1 234 685條序列，對照組1 401 379條序列。

本研究以97%的相似性將所有樣本的有效序列聚類為Operational Taxonomic Units（OTUs），并采用RDP classifier貝葉斯算法［15］對97%相似水平的OTUs代表序列進行分類學分析，并分別在門、綱、目、科、屬、種水平統計各樣本的群落組成。

2.2.1 測序深度分析 為了探究測序的深度情況，首先對序列進行隨機抽樣，以隨機抽取的序列數與其代表OTUs的數目構建稀釋曲線，稀釋曲線趨向平坦（見圖1），更多的數據只會產生少量新的OTUs，說明測序數據量合理。

2.2.2 腸道菌群多樣性指數分析 抑郁癥組與對照組腸道菌群多樣性指數比較，差異無統計學意義（P＞0.05，見表2）。

2.2.3 腸道菌群豐度差異分析 與對照組相比，在門水平，抑郁癥組厚壁菌門、放線菌門、柔壁菌門豐度降低，擬桿菌門豐度增高，差異有統計學意義（P＜0.05）；與對照組相比，在屬水平，抑郁癥組Ruminococcus、Subdoligranulum、Enterobacter、Coprococcus、Bifidobacterium、Lactobacillus菌屬減少，而Klebsiella、Flavonifractor、Bacteroides菌屬增多，差異有統計學意義（P＜0.05，見表3）。

近日，2018年聯合國中國美食節暨寧夏賀蘭山東麓葡萄酒走進聯合國活動，在聯合國總部代表餐廳舉辦，來自寧夏21家酒莊的葡萄酒擺上餐桌供各國嘉賓品鑒。賓客們均被寧夏葡萄酒優秀的表現所征服。本次活動聯合國代表餐廳已決定把賀蘭神等20款寧夏葡萄酒作為今后聯合國的采購用酒。

表1 抑郁癥組與對照組一般情況比較Table 1 Demographic and clinical characteristics of the depression group and the control group

2.2.4 LEfSe分析 采用LEfSe分析繪制LDA分析柱圖（見圖2）。根據LDA 分析柱圖可以看出，抑郁癥組腸道菌群中主要以擬桿菌、產堿菌科（Alcaligenaceae），伯克菌目（Burkholderiales），Β-變形菌綱、Erysipelotrichaceae、幽門螺桿菌等致病菌為主；對照組以厚壁菌門、雙歧桿菌、Subdoligranulum、乳酸桿菌等有益菌為優勢菌。

2.3 抑郁癥組與對照組CERQ分量表得分比較 抑郁癥組自我責難、沉思、災難化、責難他人分量表得分高于對照組，積極重新評價、理性分析分量表得分低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表4）。

2.4 情緒調節策略、抑郁嚴重程度與腸道菌群的相關性分析 情緒調節策略中自我責難分量表得分與Enterobacter菌屬呈正相關，與Odoribacter、Alistipes菌屬呈負相關（P＜0.05）；沉思分量表得分與Subdoligranulum、Alistipes、Faecalibacterium、Odoribacter菌屬呈負相關（P＜0.05）；重新關注計劃、積極重新評價分量表得分均與Weissella菌屬呈正相關（P＜0.05）；災難化分量表得分與Dialister菌屬呈負相關（P＜0.05）。抑郁嚴重程度與擬桿菌門及Flavonifractor菌屬呈正相關（P＜0.05）， 與 Ruminococcus、Subdoligranulum、Coprococcus、Dialister、Odoribacter、Faecalibacterium、Butyricimonas菌屬呈負相關（P＜0.05，見圖3）。

圖1 稀釋曲線Figure 1 Rarefaction curves

表2 抑郁癥組與對照組腸道菌群多樣性指數比較（±s）Table 2 Comparison of diversity of the intestinal microbiota between patients with depression and controls

表2 抑郁癥組與對照組腸道菌群多樣性指數比較（±s）Table 2 Comparison of diversity of the intestinal microbiota between patients with depression and controls

組別 例數 ace chao shannon simpson對照組 31 228.66±7.23 227.26±8.03 3.36±0.09 0.09±0.01抑郁癥組 30 212.00±8.99 214.08±9.20 3.31±0.09 0.09±0.01 P值 0.166 1 0.319 5 0.535 0 0.942 5

表3 抑郁癥組與對照組門、屬水平腸道菌群豐度差異比較（±s）Table 3 Comparison of relative abundance at the bacterial phylum and genus levels between patients with depression and controls

表3 抑郁癥組與對照組門、屬水平腸道菌群豐度差異比較（±s）Table 3 Comparison of relative abundance at the bacterial phylum and genus levels between patients with depression and controls

分類水平 細菌名稱 抑郁癥組（n=3 0） 對照組（n=3 1） P值門水平p h y l u m 厚壁菌門 0.4 6±0.0 2 0.5 4±0.0 3 0.0 1 8放線菌門 0.0 0 7±0.0 0 1 0.0 2 6±0.0 0 7 0.0 2 3柔壁菌門 0.0 0 0 5±0.0 0 0 3 0.0 0 1 3±0.0 0 0 7 0.0 2 6擬桿菌門 0.4 7±0.0 2 0.3 8±0.0 3 0.0 2 9屬水平g e n u s R u m i n o c o c c u s 0.0 1 7±0.0 2 1 0.0 4 6±0.0 5 1 0.0 0 4 S u b d o l i g r a n u l u m 0.0 2 1±0.0 1 9 0.0 4 6±0.0 4 1 0.0 0 5 K l e b s i e l l a 0.0 0 4±0.0 1 4 0.0 0 0±0.0 0 8 0.0 0 7 E n t e r o b a c t e r 0.0 0 1±0.0 0 4 0.0 0 3±0.0 0 5 0.0 1 7 C o p r o c o c c u s 0.0 0 6±0.0 0 9 0.0 1 1±0.0 1 3 0.0 2 6 B i f i d o b a c t e r i u m 0.0 0 5±0.0 0 5 0.0 2 2±0.0 3 3 0.0 3 3 L a c t o b a c i l l u s 0.0 0 0 1±0.0 0 0 4 0.0 0 1 0±0.0 0 3 0 0.0 4 2 F l a v o n i f r a c t o r 0.0 0 1 4±0.0 0 2 0 0.0 0 0 6±0.0 0 1 0 0.0 2 4 B a c t e r o i d e s 0.3 5 7 7±0.1 4 8 0 0.2 3 7 0±0.1 6 7 0 0.0 0 5

圖2 LDA分析柱圖Figure 2 Histogram of LDA analysis

3 討論

抑郁癥是一種機制復雜但又很常見的心境障礙，嚴重影響著人類的身心健康。本研究通過高通量測序方法分析抑郁癥患者腸道菌群特點，綜合認知情緒調節策略探索抑郁癥的發生發展機制。

本研究結果發現抑郁癥組與對照組在腸道菌群多樣性方面無明顯差異，與NASERIBAFROUEI等［16］研究結果一致，但蔣海寅［9］研究表明抑郁癥組腸道菌群多樣性較正常組高，可能與其研究納入的抑郁癥患者中有部分患者服用了非典型抗精神病藥，而本研究納入的抑郁癥患者均為首次就診，既往無抗抑郁藥及抗精神病藥服用情況有關。本研究結果表明抑郁癥組和對照組在不同分類水平上的腸道菌群豐度有明顯差異，在門水平上，抑郁癥組較對照組厚壁菌門、放線菌門、柔壁菌門豐度顯著減少，擬桿菌門豐度顯著增多，與蔣海寅［9］研究結果基本一致；在屬水平上，抑郁癥組較對照組Bifidobacterium、Lactobacillus菌屬明顯減少，與崔心堯等［17］、AIZAWA等［18］研究有相同之處；LIANG 等［19］曾研究證明瑞士乳桿菌NS8在經歷慢性束縛應激抑制的大鼠中具有抗抑郁作用。本研究未發現Alistips與抑郁癥有關，與NASERIBAFROUEI等［16］研究發現腸道致炎性菌Alistips與抑郁癥密切相關的結果不一致，因此Alistips菌屬的作用有待進一步研究。LEfSe分析顯示，抑郁癥組患者腸道菌群中以幽門螺桿菌為主。既往陳渭等［20］研究表明幽門螺桿菌感染與抑郁癥具有相關性，幽門螺桿菌根除治療可促進抑郁癥病情好轉。本研究結果顯示擬桿菌門豐度與抑郁嚴重程度呈正相關。擬桿菌屬于條件致病菌，一般寄居于人體的腸道、上呼吸道等多個部位，當機體免疫功能下降或菌群失調時，可導致內源性感染［21］。Flavonifractor也是條件致病菌，是一種可能在其宿主中誘導氧化應激和炎性反應的細菌屬［22］，在本研究抑郁癥患者中該菌屬豐度較對照組明顯升高。除此之外，本研究還發現抑郁癥組腸道菌群有一個明顯的特征，即丁酸鹽產生菌豐度明顯降低。在人體內丁酸具有抗炎及修復腸道黏膜的功能，其大部分來源于丁酸鹽產生菌，目前研究發現Ruminococcaceae和 Lachnospiraceae兩個科內該類菌較為豐富［23］，主要包 括 Faecalibacterium、Ruminococcus、Butyricimonas、Coprococcus、Subdoligranulum、Clostridium 和 Blautia等菌屬。本研究顯示，Ruminococcus、Subdoligranulum、Coprococcus菌屬明顯減少，同時關聯分析表明Coprococcus、Faecalibacterium菌屬等多種丁酸鹽產生菌與抑郁嚴重程度呈負相關，與抑郁癥的發生有密切關系。由此可以發現抑郁癥患者較健康人腸道條件致病菌增多，益生菌及丁酸鹽產生菌減少。將來益生菌或丁酸鹽產生菌等生態制劑有可能成為抑郁癥治療的新方法。

表4 抑郁癥組與對照組CERQ分量表得分比較〔M（P25，P75），分〕Table 4 Comparison of CERQ subscale scores between patients with depression and controls

圖3 情緒調節策略、抑郁嚴重程度與腸道菌群相關性分析Figure 3 Correlation analysis between emotion regulation strategy，depression severity and intestinal flora

情緒調節可以被理解為有意識和無意識的過程，通過這種過程，一個人的情緒體驗和表達均會受到影響［6］。本研究結果顯示抑郁癥患者常采用自我責難、沉思、災難化等消極的情緒調節策略，而對照組多采用積極的情緒調節策略，這與GARNEFSKI 等［13］研究結果一致。

與其他研究不同之處在于本研究將心理特征與腸道菌群相聯系，發現遇到應激事件越傾向于采取消極策略的患者其Subdoligranulum、Faecalibacterium等丁酸鹽產生菌相對豐度越低。本研究與某大型微生物研究［24］相比，雖然使用的心理測量工具不同，但結果有異曲同工之妙。此外，本研究還得出情緒調節策略中重新關注計劃、積極重新評價等積極應對策略與Weissella菌屬呈正相關。ANANDHARAJ等［25］研究發現Weissella菌屬具有與乳酸桿菌類似的益生菌潛力，可抑制病原體，并且耐受性高。將心理特征與腸道菌群相關聯是本研究的一大創新之處，結果發現了與抑郁癥相關的特定菌群，與心理特征相聯系的微生物。綜上所述，本研究認為，當一個人遇到應激即生活負性事件時可能多采用自我責難、沉思等消極方式調節情緒，與周圍環境不能相適應，從而可能會引起腸道菌群結構的改變，致炎性菌群增多，抗炎性菌群減少，隨之機體出現炎性反應，炎性反應過度增強時，引起下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸功能亢進以及5-羥色胺系統的改變，最終出現抑郁癥樣改變。

本研究仍存在許多不足之處，腸道菌群研究部分采用橫斷面研究，僅能代表抑郁癥患者抑郁期與對照組在菌群相對豐度方面存在差異，并沒有進行抑郁癥患者緩解期與抑郁癥期腸道菌群的前后對照，從而無法驗證抑郁癥患者緩解期腸道菌群是否恢復平衡。本研究為了排除影響因素，選用首次就診于門診、既往未服用任何抗抑郁藥物的符合ICD-10抑郁癥診斷標準的患者，從而使得研究樣本量不夠多，腸道菌群測序深度表明樣本具有代表性，但是心理特征評估部分樣本量較小，可能使結果產生偏差。

綜上，本研究結果證明抑郁癥患者與對照者的腸道菌群、情緒調節策略方面有較大差異，情緒調節策略自我責難、沉思、災難化，腸道菌群條件致病菌的增多及丁酸鹽產生菌、益生菌的減少與抑郁癥密切相關，為抑郁癥發病機制的研究提供了依據，同時也為益生菌、微生態制劑或者腸道菌群移植等治療方法應用于臨床奠定了基礎。

作者貢獻：武月霞負責文章的構思與設計，文章的可行性分析，文獻/資料收集、整理，撰寫論文；包雪艷、厲紅艷、杜勇、孫婷、王睿晨、常少華共同參與收集、儲存樣本，文獻/資料收集、整理；方建群負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責、監督管理。

本文無利益沖突。