导语：精神分裂症是一种常见的重性精神疾病，其患者约占我国住院精神病人总数的50%，全球范围内终身患病率约为0.3%-2%。由于精神分裂症在易感基因、前驱核心症状、脑部结构和功能异常、认知功能损伤等方面和其他精神疾病有着许多相似性，因此临床上对精神分裂症的误诊率比较高，所以寻找新的能够准确确诊精神分裂症的生理指标具有一定的临床意义。
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精神分裂症的危害不容小觑，一般临床上对精神分裂症的误诊率较高
1、精神分裂症的社会负担和临床表现
精神分裂症是一种思想方式、语言观点、情绪、自我认知和行为表现能力出现异常的慢性且严重的精神疾病，在全球范围内影响着超过2000万人，患者早年死亡率相较普通人可能高出2-3倍，目前69%以上的精神分裂症患者没有受到妥善照护。
未接受治疗的精神分裂症患者中有90%来自低收入和中等收入的国家，缺乏获取精神卫生服务的渠道是主要的问题。由于精神分裂症的症状多种多样，临床上根据症状不同一般分成阴性和阳性两种。
阳性症状主要是指患者出现思维上的异常，并表现出与常人相异的行为，包括出现幻觉、妄想等怪异的行为。典型的阳性患者常常思维逻辑混乱，经常对客观事物提出不合实际的结论且无法对结论给出有根据的推理，但却对自己的结论深信不疑，难以通过经验知识传授来纠正其想法。
阴性症状主要包括一些常见人际交往行为的衰退，如感情淡薄、注意力不集中、沉默寡言和缺乏目的等。阴性症状患者可能表现出对周遭事物毫不上心，表情冷漠或呆板，做什么都觉得没意思无意义，没有积极性。
2、精神分裂症的潜在发病机制
目前已经有大量的研究认为造成精神分裂症出现认知障碍的因素包括一些免疫炎症反应、大脑中神经递质的紊乱、其他疾病的感染等环境因素以及某些遗传因素，但是详尽的发病机制尚未阐明。
对精神分裂症的炎症因子以及受体分析表明，患者的IL-1β、sIL-2γ、IL-6、TNF-α水平明显提高，这些细胞因子水平的变化可以引起神经递质水平以及大脑神经网络活动的改变。“免疫学异常”假说认为IL-1和IL-6等白细胞介素水平发生改变会刺激HPA轴，释放激素，影响大脑正常功能，从而导致行为和认知功能受损。
此外，有证据表明C-反应蛋白会影响前额叶神经元路径导致其功能失调。对神经递质的研究表明精神分裂症患者的认知功能的损害可能与多巴胺、5-羟色胺以及乙酰胆碱有关。多巴胺在调节人体的精神神经活动中作用重大，研究表明前额叶多巴胺受体数量的下降可能是精神分裂症患者认知功能受损的基础。
多巴胺D1受体基因是多巴胺系统的重要基因之一，对首发患者的认知功能和DRD1的关联研究发现，携带rs4532的G等位基因的患者在威斯康星卡片分类测试中的正确率显著低于不携带此等位基因的人群，表明这个基因的多态位点可能会影响人的认知功能，因此说明患者的多巴胺水平的异常可能是引起精神分裂症的重要原因之一。
5-羟色胺在与认知功能相关的大脑皮层、海马体和杏仁核等脑组织中广泛存在，并且其受体具有调节记忆操作的作用，与5-羟色胺相关的基因主要为5-羟色胺转运体基因，有证据表明该基因的表达会降低精神分裂症患者的持续注意能力以及执行力水平，从而说明其可能影响患者认知功能。
乙酰胆碱涉及学习、记忆和注意等认知功能，通过对精神分裂症患者尸检发现患者前额皮层、海马体等相关脑区的乙酰胆碱相应受体下调，激活胆碱能受体或抑制胆碱酯酶能显著提高精神分裂症患者的认知能力，由此表明患者认知功能出现障碍可能与乙酰胆碱系统功能低下有关。
环境因素造成的感染性疾病也有可能是导致精神分裂症发生的一个因素，如弓形虫感染就可能会损伤患者神经元，引起神经递质分泌功能以及免疫功能的异常，但具体机制仍需进一步研究。
02
了解肠道菌群与精神分裂症的关联，微生物丰度改变会引起炎症反应
1、“微生物-肠-脑轴”简介
2008年首次提出“肠-脑轴”的概念，并指出“肠-脑轴”可能是大脑与胃肠道之间的双向信息调节通路，而肠道菌群是这条通路的重要参与者。“肠-脑轴”通过与大脑相连接的各种生理系统间接影响了肠道微生态的组成，而肠道菌群可在某些特定的条件下通过代谢物通过一些通路影响大脑功能，将肠道微生物和人体肠道以及人脑之间的相互作用，称为“微生物-肠-脑轴”。
例如对阿尔兹海默症的研究表明患者较健康人群肠道内的厚壁菌、双歧杆菌、梭状芽孢杆菌和乳酸菌等丰度降低；拟杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌丰度增加，这些微生物丰度的改变会引起炎症反应、认知功能障碍、肠道和血脑屏障的渗透性增加，进而致使阿尔兹海默症发生。
2、肠道微生物与精神分裂症
首发精神病患者肠道中的Lactobacillaceae、Halothiobacillaceae、Brucellaceae、Micrococcineae、Lactobacillus、Tropheryma、Halothiobacillus、Saccharophagus、Ochrobactrum、Deferribacter和Halorubrum等菌群丰度增加，Veillonellaceae、Anabaena、Nitrosospira和Gallionella丰度降低。
其中Lactobacillus与不同症状的严重程度存在显著相关性。FEP患者的双歧杆菌/拟杆菌、乳酸杆菌/拟杆菌的比值降低，血清IL-2、IL-6、IL-10和TNF-α水平均高于NC被试。且拟杆菌与所测得的细胞因子水平呈正相关，双歧杆菌这些细胞因子呈负相关。
此外，由于大量关于精神类疾病的研究已经证明患者的肠道菌群相较于健康人群有显著变化，以此为背景使得将肠道微生物作为生物标志物用以辅助诊断精神分裂症成为可能。近年来，基于机器学习技术寻找客观的生物学标志物已经成为研究的热点。相较于传统的单变量分析方法，基于机器学习进行多元分析能够更好地利用已知信息进行深入研究。
但是之前的研究还主要侧重于使用脑电、神经影像等单个生理学参数作为特征进行机器学习区分精神分裂症患者与NC被试以用于辅助诊断精神分裂症，然而这种方法可能会使分类结果的普适性不够，因此探索新的精神分裂症生理指标特征用于辅助诊断精神分裂症就具有实际的意义。
结语：目前精神分裂症的发病机制尚未完全阐明，随着高通量测序技术的进步，对精神分裂症患者肠道菌群的研究可以为诊断和预防精神分裂症提供丰富的线索，有助于发挥肠道菌群在精神疾病发病中的作用，同时对精神分裂症患者血液生化指标的研究也能为精神分裂症的诊断和治疗提供线索。
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