Скрининг новых маркеров микробиоты кишечника при инсульте и депрессии: перекрестное исследование

Из-за изменений окружающей среды, старения населения и ускорения темпов общественной жизни цереброваскулярные заболевания и психические заболевания постепенно стали основным бременем болезней в Китае. Инсульт является второй по значимости причиной смертности в мире, а также основной причиной смертности и инвалидности в Китае. За последние годы в нашей стране значительно возросла распространенность и заболеваемость инсультом. В докладе «Глобальное бремя болезней за 2017 год» сообщается, что уровень заболеваемости инсультом составляет 258 (95% ДИ, 234–284) на 100 000 человеко-лет, а уровень смертности — 88 (95% ДИ, 80–94) на 100 000 человеко-лет. Депрессия является одним из наиболее распространенных психических расстройств с распространенностью в течение жизни 15-18%, частотой рецидивов примерно 80% и исходом заболевания, который ухудшается с увеличением возраста начала заболевания. По данным Всемирной организации здравоохранения, бремя депрессии составляет 10% от общего бремени всех видов болезней и инвалидности. Его патогенез до сих пор неизвестен, возможности лечения ограничены, и большинство пациентов страдают от рецидивирующего или длительного заболевания на всю жизнь. Этиология и патофизиологические механизмы инсульта и депрессии остаются неизвестными, а объективные и надежные биологические диагностические маркеры отсутствуют.

Поскольку исследовательские стратегии, сосредоточенные на центральной нервной системе, столкнулись с трудностями, эта область начала искать новые подсказки на периферии. С развитием мультиомных исследований, объединяющих геном, транскриптом, эпигеном, протеом и метаболомику, была обнаружена важная роль микробиоты кишечника, влияющая на функцию и структуру нервной системы путем регулирования метаболитов, иммунной системы, нейротрансмиттеров и т. д. Бенакис и др. обнаружили, что Т-клетки IL17+γδ, полученные из кишечника, мигрируют в мозговые оболочки и способствуют постинсультному повреждению. Очистка кишечной микробиоты вызывала изменения в активности дендритных клеток, увеличивала количество Treg-клеток и уменьшала IL17+γδ T-клетки, что, в свою очередь, облегчало инсульт. Таким образом, Т-лимфоциты, зависящие от кишечного иммунитета, тесно связаны с тяжестью инсульта. Предыдущие исследования показали, что IL-17, продуцируемый γδ-Т-клетками мозговых оболочек, является важным фактором, вызывающим тревожное поведение, а IFN-γ важен для поддержания социальной готовности, тогда как провоспалительные факторы, такие как IL-1β, IL-6 и TNF-α, продуцируемый воспалительными реакциями, тесно коррелирует с депрессией, поэтому Т-клеточный иммунитет может быть связан с депрессией. Инсульт и депрессия имеют схожий патогенез и спектр проявлений заболеваний. Было показано, что IL-17+γδ Т-клетки участвуют в механизме повреждения после ишемического инсульта; высокие уровни IL-17 связаны с депрессией, которая является частым сопутствующим заболеванием, подобным вышеуказанным. Это позволяет предположить, что соответствующие иммунные пути, представленные IL-17 и γδ Т-клетками, могут быть общим патогенным механизмом инсульта и депрессии. Предыдущие исследования также показали, что оба заболевания демонстрируют обогащение Enterobacteriaceae. Результаты команды заявителя, опубликованные в журнале Gut, показывают, что ишемический инсульт может вызвать нарушение микробиоты кишечника, характеризующееся чрезмерным пролиферацией энтеробактерий, и что нарушение микробиоты может дополнительно способствовать прогрессированию повреждения головного мозга и связано с плохими исходами инсульта. Механизм заключается в том, что ишемия кишечника, вызванная инсультом, приводит к увеличению концентрации нитратов в слое слизи кишечника, в результате чего происходит перенаселение Enterobacteriaceae, которые могут подвергаться нитратному дыханию. Систематический обзор, опубликованный в журнале Clinical Psychology Review, обобщил 26 исследований, в том числе 20 исследований «случай-контроль», и обнаружил, что микробиота кишечника пациентов с тревогой и депрессией демонстрирует обогащение провоспалительными бактериями, такими как Enterobacteriaceae. Таким образом, все нарушения микробиоты кишечника, характеризуемые Enterobacteriaceae, связаны с вышеуказанными основными заболеваниями головного мозга.

Таким образом, пациенты с инсультом и депрессией имеют общие и уникальные характеристики кишечной микробиоты, метаболитов и иммунных факторов. В этом исследовании мы намерены выявить ключевые факторы кишечных бактерий и нацелиться на новые биомаркеры при инсульте и депрессии посредством перекрестного исследования инсульта и депрессии с использованием передовой технологии мультиомики.