综述：肠道病毒组与细菌组在神经健康和疾病中发挥着重要作用

《Journal of the Neurological Sciences》：Gut virome plays an extended role with bacteriome in neurological health and disease

肠道微生物-脑轴（MGBA）通过神经、免疫、激素及代谢途径双向调控肠道与中枢神经系统，其中病毒及噬菌体对菌群平衡和神经疾病的影响日益凸显。肠道菌群失调与阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病及精神分裂症相关，其代谢产物如短链脂肪酸通过激活G蛋白偶联受体影响脑功能。病毒（如噬菌体）通过调控宿主菌群和毒素产生间接影响神经系统，FMT疗法可能具有治疗潜力。

　　
肠道微生物群-脑轴（MGBA）的协同作用及其在神经疾病中的研究进展

肠道微生物群与中枢神经系统的相互作用是现代神经科学的重要研究领域。该领域聚焦于微生物群通过神经、免疫、内分泌和代谢途径影响脑功能的现象，揭示了肠道菌群与神经系统间存在的双向调节网络。研究证实，肠道菌群在维持正常脑功能中发挥关键作用，同时其失调与多种神经退行性疾病及精神障碍的发生发展密切相关。

在健康状态下，肠道菌群通过多种机制参与脑功能调控。首先，产丁酸菌等革兰氏阳性菌通过分泌短链脂肪酸（SCFAs）激活肠道上皮细胞的G蛋白偶联受体（GPCRs），促进肠屏障完整性维持。这些代谢产物通过迷走神经传递至中枢神经系统，调节下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的应激反应。其次，乳酸杆菌等益生菌通过促进GABA受体表达，增强副交感神经活性，从而改善焦虑相关症状。研究表明，特定菌株如Lactobacillus rhamnosus JB-1可通过迷走神经依赖性机制调节神经递质平衡，这为功能性益生菌的开发提供了理论依据。

微生物群代谢产物对脑功能的影响具有多层次特征。5-羟色胺（5-HT）的合成受肠道菌群调控，约90%的5-HT由肠道肠神经细胞产生，其前体色氨酸的利用率直接受菌群组成影响。SCFAs不仅维护肠屏障功能，还能通过血脑屏障调节小胶质细胞活性，影响神经炎症进程。此外，菌群代谢产生的神经肽如脑啡肽和PYY等，通过肠肝轴作用于边缘系统，参与认知功能调控。这些发现提示，菌群代谢产物可能成为新型神经递质替代疗法的重要候选。

肠道病毒群（virome）的生物学特性及其与菌群互作机制正成为研究热点。病毒群通过调控宿主菌群组成和代谢途径间接影响脑功能：1）噬菌体通过溶原化整合宿主基因组，影响细菌的毒素产生能力；2）病毒-细菌共生关系可能改变菌群代谢网络，例如某些噬菌体携带的毒素编码基因可导致宿主菌致病性改变；3）病毒群直接影响肠道免疫微环境，如肠道巨噬细胞的极化状态受病毒-宿主互作影响显著。研究显示，阿尔茨海默病和帕金森病患者肠道中肠病毒科（Enteroviridae）和噬菌体种群丰度异常升高，提示病毒群可能通过激活炎症通路参与神经退行性病变。

菌群失调与神经疾病的相关性研究取得重要突破。在精神分裂症模型中，菌群多样性显著降低，同时双歧杆菌和乳杆菌丰度下降，而拟杆菌门过度增殖。这种菌群结构改变与海马区神经发生抑制及谷氨酸能神经元功能异常存在关联。阿尔茨海默病早期患者肠道中产SCFAs菌减少，导致血脑屏障通透性增加，β淀粉样蛋白沉积量较健康人群高3-5倍。帕金森病患者的肠道病毒群呈现特定属系偏移，其携带的溶原化基因可增强产甲烷菌的挥发性代谢物生成，这类化合物具有神经毒性特征。

治疗策略的革新体现为微生物群靶向干预。粪菌移植（FMT）不仅恢复菌群多样性，更可传递特定噬菌体群，例如将产丁酸菌与抗炎噬菌体复合移植，能同时改善肠道屏障和神经炎症。益生菌组合疗法中，特定菌株（如Lactobacillus rhamnosus和Bifidobacterium longum）的协同作用可增强迷走神经传导效率，改善认知功能。噬菌体疗法通过精准调控病毒-细菌共生关系，在动物模型中已显示出治疗肠出血性大肠杆菌感染和神经炎症的双效作用。

研究瓶颈与未来方向呈现多维度特征。技术层面，现有分析工具对噬菌体检测的灵敏度不足，约40%的温和噬菌体因基因沉默未被有效识别。研究方法需从宏基因组学向功能基因组学转变，结合单细胞测序和代谢组学解析菌群-脑轴的分子级联反应。临床转化方面，需建立标准化菌群评估体系，包括病毒群多样性指数和噬菌体-宿主互作网络图谱。此外，肠道病毒群与神经病毒（如狂犬病毒、疱疹病毒）的交叉感染机制亟待深入探索。

跨学科研究为破解复杂机制提供新视角。神经科学家与病毒学家的合作揭示了肠道病毒群通过调控宿主免疫细胞表面受体（如TLRs）影响小胶质细胞功能。临床前研究显示，靶向肠道噬菌体-宿主互作的关键受体（如GPR41），可显著降低帕金森病模型中α-突触核蛋白的异常聚集。这种从微生物组调控到具体分子靶点的递进式研究策略，为开发精准神经疾病疗法开辟新路径。

当前研究仍面临三大挑战：1）病毒群与菌群互作的动态网络难以解析，现有模型仅能解释20%-30%的变量关系；2）菌群干预的神经效应存在个体差异，需建立基于基因组-微生物组联合分析的精准分组体系；3）长期干预的潜在风险尚未明确，如噬菌体疗法可能引发肠道菌群结构不可逆改变。未来需加强纵向研究设计，结合人工智能预测菌群-脑轴的复杂相互作用。

这些研究进展表明，肠道微生物群与病毒群共同构成神经调控网络的核心组件。通过解析菌群代谢产物、病毒基因调控网络及宿主免疫应答的协同作用，可揭示神经疾病的新型生物标志物和干预靶点。特别是噬菌体在维持菌群平衡中的双重角色（既是宿主调控因子又是潜在致病因子），为开发"菌群-病毒"协同疗法提供了理论依据。随着多组学技术的整合应用，预期将在3-5年内建立涵盖菌群-病毒-宿主互作的完整调控模型，推动神经疾病治疗进入精准微生物组干预时代。