在任何環境中幾乎都可以找到微生物。在人類體內，腸道生態系統中發現的微生物數量最多。成人腸道微生物群包含比人類宿主更多的基因組成，通常跨越整個分類樹的60多個屬。此外，腸道中包含的神經元數量僅次於大腦。腸道菌群透過腸-腦軸與大腦進行交流，交流途徑包括免疫系統，代謝物和神經遞質合成以及迷走神經的啟用等。
越來越多的文獻表明，腸道微生物群在各種精神疾病中起著塑造作用，包括重度抑鬱症（MDD）。
腸道微生物組與抑鬱症
腸道微生物群與抑鬱症相關的幾個生理功能有關，見圖1。從臨床角度來看，抑鬱發作與下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸的失調有關，反之，抑鬱症狀的改善與HPA軸的穩定有關。而腸道菌群在HPA軸的程式設計和反應中發揮作用。
圖1 腸道菌群對健康和抑鬱時腸道-腦軸的影響。
左圖：穩定平衡的腸道菌群對正常的腸腦軸訊號傳導至關重要。
右圖：在重度抑鬱症患者中，腸道菌群的改變會在多個層面上對腸-腦軸產生負面影響。HPA軸過度啟用；神經迴路和神經遞質水平被破壞；免疫系統產生過多的促炎細胞因子；腸道屏障被破壞。
中圖：影響微生物組進而影響抑鬱症的發病/發展的因素，包括生活方式、藥物、壓力和飲食習慣。
ACTH，促腎上腺皮質激素；Cort， 皮質酮（齧齒動物）或皮質醇（人類）；CRF，促腎上腺皮質激素釋放因子；HPA軸，下丘腦-垂體-腎上腺軸。
抑鬱症會改變腸道微生物群
近年來，越來越多的研究報告稱，與健康對照組相比，重度抑鬱症患者的腸道微生物組組成發生了改變。MDD患者的alpha多樣性總體上趨於較低，通常與炎症相關的細菌門丰度較高，如擬桿菌門（Bacteroidetes），與炎症減少相關的菌門減少，如厚壁菌門（Firmicutes）。乳酸菌屬和雙歧桿菌屬被報道對情緒有積極的影響。
在MDD治療期間考慮腸道微生物組
如前所述，微生物組的改變可以在不同水平上影響MDD的發病/發展（見圖1）。此外，一些藥物，包括精神藥物，可以影響腸道菌群的組成。同樣難以證實和排除的是，人們推測精神藥物具有微生物靶向效應，從而介導其療效和不良反應。最近的一項研究報告稱，腸道微生物黃瘤胃球菌能代謝氟西汀，並抑制其影響情緒的作用。
精神藥物影響腸道微生物群
在一項大型體外研究中，幾種藥物（包括精神藥物）對人體腸道中常見的40種微生物的生長產生了影響。有趣的是，研究還表明抗菌作用不僅可以表現為抗精神病藥物的副作用，而且也是其抗精神病療效的一部分。例如，一種假設的作用機制是，由於這些藥物的微生物靶向作用，精神病患者的亞群（與健康人的微生物群不同）可能會產生有益的治療結果。
在最近的一項研究中，長期服用精神藥物會影響大鼠體內的微生物組組成和多樣性。作者指出，一些藥物，包括選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑（SSRI）氟西汀，會以一種獨特的方式塑造微生物群。這種成分的變化可能對宿主的心理健康有什麼具體影響仍是未知的。
許多其他研究已經發現了普通SSRIs的體外抗菌活性，重申了精神藥物塑造腸道微生物群的觀點。人類最早開發的兩種抗抑鬱藥——異煙肼和異丙嗪，最初是被歸類為抗生素的。
腸道微生物群影響藥物代謝
藥物微生物組學是一個全新的領域，它關注的是腸道微生物在外生（通常是生物系統外的合成分子）代謝中所扮演的角色。幾種藥物類別，包括強心苷、化療藥物和用於免疫治療的藥物，已知可由腸道微生物代謝，但目前尚無證據表明微生物擾動如何影響精神藥物的代謝。現在需要進行更多的研究，特別是考慮到一些精神藥物已被證明可以改變體外和體內的腸道菌群組成。
展望未來：可能的方法
在認識到微生物組和大腦之間存在著恆定的雙向關係之後，將微生物組作為MDD的治療靶點是合乎邏輯的。MDD是一種複雜的疾病，許多患者對抗抑鬱藥物治療沒有反應，而另一些患者有反應但沒有完全緩解。在STAR*D研究中，即使是在兩次最佳的抗抑鬱藥物試驗後，仍有超過40%的MDD患者未達到緩解。因此，微生物組是治療重度抑鬱症的一個潛在靶點。
補充腸道菌群來改善抑鬱
除了飲食干預，旨在改變微生物組組成的治療可以分為兩類：益生元和益生菌。益生元是指人類不能消化的食物（如纖維），但對宿主的微生物群有有益影響。益生菌是活的微生物，對宿主有有益的影響（當然，前提是攝入足夠的量）。現在越來越多的是把益生菌和益生元同時服用。
專門為改善心理健康而設計的微生物組干預被稱為心理生物製劑。應該注意的是，心理生物製劑不一定必須針對臨床人群，它也可以適用於一般人群。事實上，許多研究報告了特定益生菌對情緒的有益影響。必須強調的是，像任何治療一樣，菌種型別和數量很重要。
參考文獻
Bastiaanssen TFS， Cussotto S， Claesson MJ， Clarke G， Dinan TG， Cryan JF。 Gutted！ Unraveling the Role of the Microbiome in Major Depressive Disorder。 Harv Rev Psychiatry。 2020 Jan/Feb；28（1）：26-39。 doi： 10。1097/HRP。0000000000000243。 PMID： 31913980； PMCID： PMC7012351。