近年来，肠道菌群对中枢神经系统功能的影响逐渐成为神经精神疾病研究的热点领域。已有证据表明，肠-脑轴在精神分裂症（schizophrenia, SZ）等重大精神障碍中发挥重要作用，然而，肠道微生物、脑结构/功能改变及临床表现之间的相互作用尚不清晰，尤其是在考虑抗精神病药物影响的基础上，仍缺乏系统性的研究。
2025年3月26日，福耀科技大学生命与健康科学学院谢黎炜研究员团队与中山大学附属第三医院精神医学科吴小立教授团队，在国际著名精神疾病研究期刊《Schizophrenia Bulletin》上，发表了题为 “Microbiome-Gut-Brain Profiles in Schizophrenia and Their Potential Link to Cognitive Performance: Findings from a Case–Control Study”的在线发表研究论文。该研究首次在中国新疆地区的维吾尔族人群中，系统评估了不同病程和治疗状态下精神分裂症患者的肠道菌群、脑结构/功能影像特征以及认知能力之间的多组学关联，为深入理解肠-脑互作在精神分裂症发病机制中的作用机制提供了重要线索。
本研究共纳入171名受试者，包括27例未经治疗的首发SZ患者、72例接受长期抗精神病药物治疗的慢性SZ患者，以及72名健康对照。研究采用多组学数据整合方法，包括16S rRNA粪便菌群测序、脑结构与功能磁共振成像（MRI）、心理症状评估（PANSS）与认知功能测量（MoCA），系统揭示了肠道菌群-脑结构/功能-临床表现之间的关联。
图1:精神分裂症患者肠道菌群结构
研究发现，SZ患者存在典型的肠道菌群失调特征，包括有益菌 Blautia 显著减少、潜在致病菌 Proteus 与 Arthrobacter 增多，且该失调状态与胆汁酸合成下调和脂质代谢上调显著相关。同时，这些关键菌群的丰度与多脑区灰质体积及局部脑功能同步性指标（ReHo）呈显著相关，进一步与多项认知域（如记忆、执行功能、方向感）呈负面影响关系。值得一提的是，研究通过中介分析首次揭示：Proteus 可能通过削弱左侧颞上回灰质体积及右侧中央前回的局部功能活动，间接导致SZ患者在延迟记忆和空间执行任务中的表现下降。上述发现提示肠道菌群可能通过调控脑结构与功能，参与SZ患者的认知障碍发生，亦为探索肠道菌群调节作为辅助干预手段提供了新思路。
图2：精神分裂症病人肠-脑粥交互调节机理
该研究具有以下几项创新性：（1）首次在中国维吾尔族群体中进行肠-脑-认知三位一体研究；（2）对不同治疗阶段（首发/慢性）患者进行分组分析，控制抗精神病药物影响因素；（3）整合多模态数据，系统评估脑结构、功能与认知表现的联系。研究结果强调：在未来肠-脑轴相关研究中，应充分考虑药物暴露这一生物学变量，同时也为基于肠道菌群的干预策略提供了理论依据。
本研究的通讯作者是中山大学附属第三医院精神医学科吴小立教授，福耀科技大学生命与健康科学学院，广东省科学院微生物研究所，华南应用微生物国家重点实验室，谢黎炜研究员。第一作者吴慧博士是中山大学附属第三医院博士研究生，目前是武汉大学人民医院放射科主治医师。
论文链接：https://doi.org/10.1093/schbul/sbaf028
