Mol Psychiatry：肠道微生物组可预测晚年的认知功能和抑郁症状

全球超过5亿人患有失智症，主要表现为记忆损失和复杂认知功能障碍。失智症是一个慢性神经退行性疾病，从预临床阶段逐步进展到轻度认知障碍和重度失智等。认知障碍常伴有情绪症状，如30-50%患者有老年抑郁。认知下降伴抑郁会降低生活质量，增加进展为失智的风险。

科技进步使系统分析具有诊断和监测疗效生物标志物的潜能，例如肠道菌群。菌群多样性一直作为评估健康状况的指标。研究显示抑郁和失智都会影响菌群结构。

然而，老年人认知下降伴抑郁情况的肠道菌群尚未研究。考虑到两者高度共存和复杂影响，以及严重后果，需要更多研究。这篇文章以老年人临床样本，采用综合抑郁程度和认知功能的量化方式，探讨菌群多样性是否与当前抑郁严重程度和认知功能相关，以及是否可以预测未来状况。

这篇文章利用了韩国一个大规模老年人认知功能下降及疾病数据库“BICWALZS”，收集713名参与者基线数据，其中292名提供粪便样品，70名完成2年随访。

表1 基线时的参与者样本摘要

所有参与者均进行详细的神经心理评估，评估认知功能水平、情绪状态等情况。微生物群数据来源于粪便16S rRNA高通量基因测序。经过质量控制和过滤后，最终入选268名参与者用于统计分析。

研究先采用α生物多样性指数评估微生物群特征。然后建立4个线性回归模型，考察α多样性与认知功能、抑郁症状、抗抑郁药用情况等多种环境因素之间的关系，同时控制个人基线特征影响。

此外，研究利用70名具有2年随访结果的参与者，再建立预测模型研究基线微生物群是否能预测随访时期认知和情绪评分变化。最后，作者通过弹性网络模型鉴定粪便微生物在分类和功能预测层面可能与认知和情绪相关的微生物标志物。

从结果来看，根据70名老年摄食性障碍患者的基线及2年随访资料，结果显示随着时间推移，参与患者的认知功能和抑郁症状普遍下降。

表2 完成2年随访的N = 70名受试者的样本摘要

微生物组多样性指数与认知能力和抑郁症状的相关性分析发现，认知能力下降和抑郁症状加剧与微生物组多样性指数增加成正相关。

图1：数据处理和结果概述

机器学习模型进一步发现，菌丰度高的Bacteroidota纲和低的Bifidobacterium属与认知能力下降相关。而GABA降解能力强的菌群与抑郁症状加重相关。而且基线微生物指标可以预测随访2年认知水平和抑郁症状变化。比如认知下降与基线认知水平低、Intestinibacter属低、谷氨酰酸降解低等相关;抑郁症状加重与基线抑郁和焦虑高、糖尿病史等相关。

图2：调查结果摘要

总体来说，这项研究采用多种统计和机器学习模型，系统分析了老年人群微生物与认知和情绪关系，并预测症状变化趋势，为临床干预提供依据。

原始出处：

Kolobaric， A.， Andreescu， C.， Jašarević， E. et al. Gut microbiome predicts cognitive function and depressive symptoms in late life. Mol Psychiatry (2024). https://doi.org/10.1038/s41380-024-02551-3