Screening af nye markører for tarmmikrobiota i slagtilfælde og depression: en tværsnitsundersøgelse

Med miljøændringer, befolkningens aldring og det accelererede tempo i det sociale liv er cerebrovaskulære sygdomme og psykiske sygdomme efterhånden blevet en stor sygdomsbyrde i Kina. Slagtilfælde er den næststørste dødsårsag globalt såvel som den førende dødsårsag og handicap i Kina. I de senere år er forekomsten og forekomsten af ​​slagtilfælde steget markant i vores land. Global Burden of Disease 2017 rapporterede en apopleksihyppighed på 258 (95 % CI, 234-284) pr. 100.000 personår og en dødelighed på 88 (95 % CI, 80-94) pr. 100.000 personår. Depression er en af ​​de mest almindelige psykiatriske lidelser med en livstidsprævalens på 15-18 %, en recidivrate på cirka 80 % og et sygdomsudfald, der forværres med stigende debutalder. Verdenssundhedsorganisationens målinger viser, at sygdomsbyrden ved depression tegner sig for 10 % af den samlede byrde af alle typer af sygdom og handicap. Dets patogenese er stadig ukendt, behandlingsmulighederne er begrænsede, og de fleste patienter lider af tilbagevendende eller langvarig sygdom for livet. Ætiologien og de patofysiologiske mekanismer for slagtilfælde og depression forbliver ukendte, og objektive og pålidelige biologiske diagnostiske markører mangler.

Efterhånden som forskningsstrategier med fokus på centralnervesystemet er stødt på vanskeligheder, er feltet begyndt at se ud i periferien efter nye spor. Med udviklingen af ​​multi-omics undersøgelser, der integrerer genom, transkriptom, epigenom, proteom og metabolomics, er vigtige roller af tarmmikrobiota blevet opdaget at påvirke nervesystemets funktion og struktur ved at regulere metabolitter, immunsystemet og neurotransmittere osv. Benakis et al. fandt, at tarm-afledte IL17+γδ T-celler migrerer til meninges og fremmer skade efter slagtilfælde. Clearance af tarmmikrobiota inducerede ændringer i dendritisk celleaktivitet, øgede Treg-celler og reducerede IL17+γδ T-celler, hvilket igen lindrede slagtilfælde. Derfor er T-lymfocytter afhængige af tarmimmunitet stærkt forbundet med slagtilfælde. Tidligere undersøgelser har vist, at IL-17 produceret af γδ T-celler i meninges er en vigtig faktor til at inducere angstadfærd, og IFN-γ er vigtig for at opretholde social vilje, hvorimod pro-inflammatoriske faktorer som IL-1β, IL-6 og TNF-a produceret af inflammatoriske reaktioner er stærkt korreleret med depression, således at T-celleimmunitet kan være forbundet med depression. Slagtilfælde og depression præsenterer en lignende patogenese og et spektrum af sygdomstræk. IL-17+γδ T-celler har vist sig at være involveret i mekanismen for skade efter iskæmisk slagtilfælde; høje niveauer af IL-17 er forbundet med depression, som er en almindelig komorbiditet af sygdomme som ovenstående. Dette tyder på, at de relevante immunveje repræsenteret af IL-17 og γδ T-celler kan være en almindelig patogen mekanisme for slagtilfælde og depression. Tidligere undersøgelser har også vist, at begge sygdomme udviser berigelse af Enterobacteriaceae. Ansøgerens holds resultater, offentliggjort i Gut, afslører, at iskæmisk slagtilfælde kan udløse en forstyrrelse af tarmmikrobiotaen karakteriseret ved en overproliferation af Enterobacteriaceae, og at den forstyrrede mikrobiota yderligere kan bidrage til udviklingen af ​​hjerneskade og er forbundet med dårlige slagtilfælde. Mekanismen er, at slagtilfælde-induceret intestinal iskæmi fører til en stigning i nitratkoncentrationen i tarmslimlaget, og Enterobacteriaceae, som kan gennemgå nitratånding, overbefolkes som følge heraf. Et systematisk review offentliggjort i Clinical Psychology Review opsummerede 26 undersøgelser, herunder 20 case-kontrol undersøgelser, og fandt, at tarmmikrobiotaen hos patienter med angst og depression udviste en berigelse af pro-inflammatoriske bakterier såsom Enterobacteriaceae. Forstyrrelser i tarmmikrobiotaen karakteriseret ved Enterobacteriaceae er således alle forbundet med ovennævnte store hjernesygdomme.

Sammenfattende deler patienter med slagtilfælde og depression fælles og respektive unikke karakteristika for tarmmikrobiota, metabolitter og immunfaktorer. I denne undersøgelse har vi til hensigt at identificere nøglefaktorerne for tarmbakterier og målrette nye biomarkører i slagtilfælde og depression gennem tværsnitsstudie af slagtilfælde og depression ved hjælp af banebrydende multi-omics-teknologi.