0 引言

       重度抑郁症（major depressive disorder, MDD）是全球心理和身体残疾的主要原因，也是造成全球疾病负担的重要因素^{[1, 2]}。MDD是一种异质性疾病^{[3, 4]}，其发病机制与遗传背景、生活方式和环境影响相关^[5]。MDD与胃肠道（gastrointestinal, GI）异常高度共病，尤其是肠道蠕动功能障碍^{[6, 7, 8]}。MDD患者经常伴有躯体症状，尤其是GI异常^[9]，且有GI症状的MDD患者（MDD patients with GI symptoms, GI-MDD）比没有GI症状者（MDD patients without GI symptoms, NGI-MDD）出现症状的频率更高，症状更严重，特别是在自杀意念、焦虑情绪、抑郁情绪、睡眠障碍、注意力不集中等方面^[10]。在临床实践中，消化系统疾病患者还可能出现心理问题，例如焦虑、自我报告的抑郁情绪，甚至MDD。IBD患者常伴发MDD。与单纯IBD患者相比，合并MDD的IBD患者疾病活动度更高、长期预后更差^[11]。在此背景下，深入探究MDD与GI异常共病背后的相关因素及其神经病理机制，对于指导临床分层管理与干预策略具有重要意义。需要说明的是，本文所讨论的"GI异常"采用宽泛界定，涵盖三个层面：一是MDD患者主观报告的GI症状（如腹胀、便秘、腹痛等），二是以肠易激综合征（irritable bowel syndrome, IBS）和功能性便秘为代表的功能性胃肠病，三是以克罗恩病（Crohn's disease, CD）为代表的炎症性肠病（inflammatory bowel disease, IBD）。上述三类疾病病理背景的不同提示其脑影像改变可能反映不同层面的中枢-外周交互机制，因此在不同章节中将根据研究对象类型进行区分讨论。MRI凭借其对软组织的高分辨率，已成为评估神经精神疾病脑部病理机制的重要无创工具^{[12, 13, 14]}。该技术能清晰呈现MDD患者的脑结构与功能特征，有助于我们解释MDD合并GI异常的神经病理机制和联系。需要指出的是，现有相关研究部分以MDD患者为对象关注GI症状异质性；另一部分研究则GI疾病患者为对象探讨伴发抑郁的脑改变，近年虽有综述对MDD及GI疾病相关的神经影像学研究进行了总结，但鲜有研究系统整合“MDD内部症状异质性”与“GI疾病共病抑郁”两类不同视角的影像证据，未充分比较两者中枢改变的共性与差异。因此，本文将概述上述两类研究，重点呈现MDD伴GI症状的MRI研究进展，比较两类研究在脑影像学改变上的共性与差异，并明确当前方法学局限与未来研究方向，以期为后续研究设计、影像学解释及临床转化提供更清晰的理论框架。

1 文献检索方法

       为系统回顾MDD与GI异常共病的多模态MRI研究进展，本文遵循综述性研究的常用方法进行文献检索。检索数据库包括PubMed、Web of Science、中国知网（CNKI）和万方数据知识服务平台。检索时间范围为各数据库建库至2026年3月。英文检索式为：（“major depressive disorder” OR “depression” OR “depressive symptoms”）AND（“gastrointestinal” OR “gastrointestinal symptoms” OR “irritable bowel syndrome” OR “inflammatory bowel disease” OR “Crohn‘s disease” OR “functional constipation”）AND（“magnetic resonance imaging” OR “structural MRI” OR “functional MRI” OR “resting-state fMRI” OR “diffusion tensor imaging”）；中文检索式为：（“抑郁症” OR “抑郁症状” OR “重性抑郁障碍”）AND（“胃肠道” OR “胃肠道症状” OR “肠易激综合征” OR “炎症性肠病” OR “克罗恩病” OR “功能性便秘”）AND（“磁共振成像” OR “结构磁共振” OR “功能磁共振” OR “静息态功能磁共振” OR “弥散张量成像”）。文献纳入标准：（1）研究对象为人，明确诊断为MDD并伴有GI症状，或明确诊断为功能性胃肠病、IBD并伴有抑郁症状；（2）采用一种或多种MRI技术（如sMRI、rs-fMRI、DTI等）作为研究手段；（3）发表于同行评审期刊的原创性研究或综述。排除标准：（1）研究对象虽符合疾病诊断，但未对共病状态进行分组比较的研究；（2）重复发表或数据不完整的文献。通过上述策略，初步检索共获得3000余篇相关文献，经筛选最终获得符合纳入标准的参考文献59篇，包括为支撑背景论述及神经生物学机制讨论而纳入的文献（涉及脑-肠轴、内感受加工、肠道菌群、炎症免疫等）。本文将对上述证据进行综合分析与评述。

2 MDD伴GI症状的MRI研究进展

       MDD伴GI症状的MRI研究主要关注MDD患者内部的症状异质性，即在相同抑郁障碍诊断框架下，比较GI-MDD与NGI-MDD的脑影像差异，旨在分离出与GI症状特异性相关的神经影像异常。本节从脑结构、功能及脑网络与功能连接（functional connectivity，FC）改变三个层面，对上述研究进行梳理。

2.1 脑结构方面

       研究表明MDD患者的大脑结构存在显著异常，主要集中在扣带皮层、岛叶及颞回等脑区^[15]。将MDD患者分为伴或不GI症状的亚组，仍能观察到大脑结构的变化。GI-MDD患者在与情绪调节和内脏感觉相关的额叶、颞叶、丘脑及岛叶等区域存在更为特异的异常。研究发现，与NGI-MDD患者相比，GI-MDD组左侧额中回、中央前回及右侧额上回、额中回等额叶皮层灰质体积（gray matter volume, GMV）减小，并伴随局部一致性（regional homogeneity, ReHo）异常，这些指标与GI症状的频率和严重程度显著相关，却与抑郁量表总分相关性不明显，提示相应结构改变可能反映GI症状本身^[16]。多中心大样本大脑结构相关研究进一步证实，GI-MDD患者双侧丘脑GMV及灰质密度（gray matter density, GMD）增大，而双侧上颞回及岛叶GMV减小，这些改变与GI症状严重程度呈正或负相关，但其预测价值仍需纵向研究验证^[17]。

       综上，GI-MDD患者在额叶、岛叶等区域存在较为一致的结构异常，但这些结构改变在GI症状特异性与MDD整体病理之间的区分度尚不明确。此外各项研究在多重比较校正等方面差异较大，目前尚需更多大样本、纵向研究加以区分。部分多中心大样本研究虽增加了统计效力，但横断面设计仍无法区分原因与结果。

2.2 脑功能方面

       ReHo和低频振幅（amplitude of low-frequency fluctuations, ALFF）在静息态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI）的相关研究中，常被用来反映脑神经元的活动状态^{[18, 19]}。GI-MDD患者在rs-fMRI中，ReHo和低频振幅分数（fractional ALFF, fALFF）等功能指标表现出显著异常。fALFF分析发现，GI-MDD患者比NGI-MDD患者右侧额上回、额中回的fALFF更高，左侧额内侧上回的fALFF更低，提示这些变化可能是GI-MDD患者的候选影像特征^[20]。GI-MDD患者双侧楔前叶的ReHo值升高，提示双侧楔前叶的改变可能是MDD患者慢性GI症状的反映^[21]。体素镜像同伦连接（voxel-mirrored homotopic connectivity, VMHC）是直接量化静息态半球间FC的方法。GI-MDD患者在额中回和额上回的VMHC显著降低，提示特定区域的VMHC可能是区分有与无GI症状的候选影像特征，其作为生物标志物的价值需进一步验证^[22]。

       这些功能指标的改变反映了内感受和情绪加工网络的功能失调，可能利于早期识别以GI症状为主诉的患者，同时关注其抑郁症状和GI症状，有望改善患者预后并降低复发率^[23]。几项研究均指向额叶和楔前叶的功能异常，但目前这些研究在校正方法上的差异限制了直接比较。未来研究若能在同一队列中同时采集和分析多种静息态指标，并采用统一的多重比较校正策略，将有助于更深入地理解这些功能异常的内在机制。

2.3 脑网络方面

       MDD的特征是神经网络失调，而非特定脑区的孤立性紊乱，包括默认模式网络（default model network, DMN）、显著性网络（salience network, SN）、认知控制网络（cognitive control network, CCN）、情感网络（affective network, AN）以及边缘系统部分区域^{[24, 25]}。近年来，GI-MDD患者的脑网络异常也受到了广泛关注，其在多个网络中表现出异常的全脑FC（global functional connectivity, GFC），包括DMN和皮质-边缘情绪调节回路，GI-MDD在左侧上内侧前额叶皮层的GFC较NGI-MDD减少, 基于该指标的组间区分准确率为78.85%，敏感度和特异度分别为85.71%和64.71%^[26]，但该结果需在独立样本中进一步验证。DMN是自我反思和内省的核心网络，在GI-MDD患者中，ReHo值在DMN关键区域（如楔前叶等）显著异常，这一改变可能导致患者在处理内感受和情绪信息时的功能障碍^[21]。GI-MDD患者DMN中存在独特的神经血流模式，表现出右侧颞中回的网络同质性（network homogeneity, NH）降低及右侧楔前叶的NH升高，这可能是一种有潜力的候选脑成像特征，其区分效力仍需经独立样本验证^[27]。GI-MDD患者在小脑与DMN之间的FC也表现出显著的异常，存在小脑-前DMN的FC显著增强，小脑-后DMN之间同时存在FC增强和减弱的情况，这些改变在正确识别有GI-MDD患者方面具有令人满意的分类准确率（准确率为88%，敏感度为94%，特异度为76%），在样本量有限、特征维度较高的情况下，如此高的分类准确率可能存在过拟合风险，因此小脑-DMN连接的异常模式是否能作为稳定影像标志物，仍需加以验证^[28]。GI-MDD患者在DMN、AN、小脑和视觉皮层等脑区的FC不对称参数评分更高，提示这些患者的大脑半球功能特异性更低^[29]。且有研究表明GI-MDD的独特神经特征表现为岛叶-体感回路内异常连接，该回路在有症状患者中表现相对增强，而整体连接性降低的背景下，可能反映了体感放大的机制，可能成为治疗干预的新靶点^[30]。

       脑网络研究相比局部脑区指标更能反映GI症状与MDD之间的系统性联系，现有研究较为一致地提示DMN、SN、CCN等可能参与二者共病过程，但由于现有研究在种子点选择、头动控制、多重比较校正等方面差异较大，相关结果尚不能直接转化为稳定的临床识别工具。

3 GI疾病伴抑郁的MRI研究进展

       与第2节从MDD内部考察GI症状异质性不同，本节转换视角，以功能性胃肠病和IBD患者为研究对象，探讨其伴发抑郁状态下的脑影像特征，以比较两种临床情境下脑改变的共性与差异。功能性胃肠病以脑-肠互动异常和内脏高敏感为核心特征，无明确器质性肠道损伤；IBD则以肠道慢性炎症和免疫介导的组织损伤为病理基础^{[31, 32]}。此类研究的影像学解释需要同时考虑原发GI疾病本身的影响，包括腹痛、排便异常、炎症活动、病程及药物治疗等因素。因此，本节所纳入研究的脑影像改变可能反映GI疾病、情绪症状与躯体症状交互作用下的综合效应，而非单纯的抑郁共病表现。纳入研究的关键特征见表1。

       在功能性胃肠疾病中，IBS、功能性便秘等疾病常伴随不同程度的抑郁症状。IBS合并抑郁患者双侧前额叶、岛叶、背侧纹状体及左侧颞极等脑区灰质萎缩，这些区域的体积与抑郁严重程度、GI症状评分及病程负相关，且GI症状在抑郁与部分脑区GMV之间发挥中介作用^[33]；腹泻型IBS患者右侧中脑ALFF的升高与抑郁症状呈正相关，且GI症状的中介作用间接导致了这种相关性^[34]，但由于研究为横断面设计，其真实因果关系尚待进一步验证。IBS和MDD患者表现出异常的额-纹状体环路，在IBS和MDD患者中，背侧纹状体与海马、感觉运动皮层及前额叶皮层区域之间的FC均普遍降低，这项探索性分析表明，IBS和MDD患者在额纹状体回路中既存在共同的损伤，也存在特定于疾病的损伤，这可能解释了共病现象和不同表型的原因^[35]。抑郁型IBS（IBS with depressive symptoms, DEP-IBS）患者在与额边缘和感觉运动网络相关的脑区存在异常的FC，与非抑郁型IBS（IBS without depressive symptoms, NDEP-IBS）患者相比，DEP-IBS表现出左侧脑岛与左侧顶下小叶、右侧枕下回的FC增强，而与左侧中央前回、右侧辅助运动区及中央后回的FC减弱，识别这些改变可能为IBS患者抑郁症状的诊断提供辅助信息，并制订有效的治疗策略^[36]。膝下前扣带回与左内侧前额叶皮质之间的FC部分介导了GI症状与抑郁症状之间的关系，能有效区分DEP-IBS患者和NDEP-IBS患者，但此区分效能来自训练样本内部，提示其异常FC可能是一种候选特征，其能否作为稳定标志物尚需外部验证^[37]。

       IBS本身具有高度异质性，其临床表型包括腹泻型、便秘型及混合型，此外，腹痛严重程度、病程长短、既往药物治疗以及心理共病状态均可能独立影响脑结构与功能改变。因此，现有研究中观察到的脑影像异常，难以完全归因于抑郁共病效应，而可能反映IBS本身病理过程与情绪障碍的交互作用。MDD患者无原发性肠道病变，GI症状更多反映躯体化或内感受异常，但MDD研究同样面临抗抑郁药、焦虑共病等混杂因素的挑战。因此跨研究比较时需谨慎解读脑区异常的重叠现象，不宜直接将其归为二者共享的核心机制。

       相当一部分功能性便秘（functional constipation, FCon)患者伴有抑郁状态，伴有抑郁状态的功能性便秘患者（FCon is associated with depressive status, FCAD）和不伴有抑郁状态的功能性便秘患者（FCon patients without depressive status, FCNAD）的标准化聚类系数和小世界属性显著降低，且两组患者在丘脑基础活动与FC等方面差异有统计学意义，FCAD组还表现出眶额皮层和丘脑的fALFF降低，以及眶额皮层-海马FC增强^{[38, 39]}。弥散张量成像研究表明FCon患者在胼胝体膝部和体部、右侧扣带回等多条白质纤维束上各向异性分数（fractional anisotropy, FA）降低、平均弥散系数（mean diffusivity, MD）和径向弥散系数（radial diffusivity, RD）升高，将焦虑和抑郁作为协变量进行回归分析后，组间差异仅存在于左侧放射冠上部和后部，提示承载内脏感觉及情绪唤醒信息传导的关键通路存在微结构损伤^[40]。

       IBD患者，尤其是CD患者，常伴抑郁等心理共病。CD患者特定脑区的结构和功能发生显著变化，包括GMV减少、FC异常以及脑代谢改变^[41]。CD和MDD患者在大脑活动和FC存在类似的异常，研究表明MDD和CD患者均表现出楔前叶的fALFF降低，MDD和CD患者楔前叶与前扣带回的FC减弱^[42]，为CD合并MDD的神经机制提供了线索。

       综上可见，尽管这些研究的纳入对象为不同GI疾病患者，其脑影像发现却与第2节存在显著交集，如岛叶、丘脑、楔前叶以及DMN等脑区或网络，提示MDD伴GI症状与GI疾病伴抑郁状态可能共享部分中枢机制，主要涉及内脏感觉传入与放大、情绪评价、疼痛加工、自我参照加工、显著性赋值及自主神经调节等过程。然而，两者的病理生理背景并不相同，MDD伴GI症状主要反映MDD内部的躯体症状异质性，而GI疾病伴抑郁状态则以原发GI疾病为基础，脑影像改变还可能受到炎症活动等因素影响，两者在脑区异常存在的重叠，可能是抑郁症状与GI症状交互作用下的共同影像学环节。需要指出的是包括第2节在内的各项研究在校正方法和阈值设定上存在差异（表1），这可能影响结果的可比性。

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表1  抑郁症与胃肠道异常关键MRI研究特征汇总表
Tab. 1  Summary of key MRI studies on depression and gastrointestinal abnormalities

4 基于MRI发现的神经生物学讨论

       以上MRI研究涉及岛叶、前扣带回、丘脑、前额叶、纹状体、楔前叶以及DMN、SN等脑区或网络，这些区域与内脏感觉传入、情绪评价及自主神经调节密切相关，可能构成GI症状与抑郁症状相互关联的中枢影像学环节^{[43, 44]}。

       内感受加工异常可能是关键环节。岛叶是内感受加工的重要脑区，参与整合来自胃肠道、心血管和躯体内部状态的信号，并将这些信号转化为主观身体感受^{[45, 46]}，MDD患者可能更倾向于异常放大或负性解释这些信号，导致持续性躯体痛苦。而功能性胃肠疾病中的内感受研究也提示，异常内脏感觉加工可能参与症状维持和情绪共病^[32]。情绪调节失衡可能使胃肠道不适进一步转化为负性情绪体验和躯体化表达。前额叶、前扣带回和纹状体共同参与认知控制、情绪评价、奖赏加工和疼痛调控^{[47, 48]}。当前额叶-边缘系统或前额叶-纹状体调节功能受损时，个体可能更难对胃肠道不适进行有效认知调节，更倾向于出现反复关注、担忧和回避行为。再次，DMN、SN和CCN之间的失衡，可能解释患者为何同时表现出反刍、自我关注增强和症状控制困难^[49]。当胃肠道不适被SN持续标记为高威胁刺激时，患者可能进一步进入DMN主导的反复内省和负性解释状态，而CCN对情绪和躯体感受的调节能力不足。IBS患者的DMN、SN等连接异常与情绪症状有关，并且部分连接差异在控制焦虑和抑郁后减弱，提示情绪症状本身可能对GI疾病相关脑网络改变具有一定贡献^[50]。此外，外周炎症、肠道菌群代谢和HPA轴异常可能是外周调节因素，肠道菌群可能通过免疫调节、内分泌调节和神经信号影响MDD相关脑功能^{[51, 52, 53, 54, 55, 56, 57]}。肠道菌群及其代谢产物（如短链脂肪酸）可通过调节迷走神经传入信号、免疫炎症反应及血脑屏障通透性影响中枢神经系统功能。短链脂肪酸可能通过调控小胶质细胞活化状态及神经炎症水平，影响前额叶-边缘系统的FC与情绪调节能力^[57]。HPA轴功能异常则可能通过持续性皮质醇升高影响海马结构可塑性，进而导致与情绪调节及应激反应相关的脑区体积改变^[58]。炎症因子可能通过促进神经炎症反应，影响岛叶及前扣带回等的功能整合^[59]。

       综上，抑郁症状与GI异常共病的MRI证据不是若干孤立脑区的异常，而为内脏感觉信号、情绪调节、自我参照加工和认知控制调节之间的网络级失衡；外周炎症、菌群代谢和HPA轴异常则为这一网络失衡提供可能的生物学背景，但目前尚不足以构成已被证实的线性因果机制，未来需要纵向、多模态和干预研究进一步验证。

5 小结与展望

       本文基于MRI神经影像学技术，从“MDD伴GI症状”和“GI疾病伴抑郁共病”两个视角，综述了相关患者在脑结构、功能及网络异常特征，并结合内感受加工、情绪调节及外周生物学机制，探讨了二者共病的潜在神经病理基础。MDD伴GI症状与GI疾病伴抑郁状态虽然在岛叶、丘脑、前扣带回、楔前叶及 DMN 等脑区或网络上存在一定重叠，但二者并不能简单等同。

       基于现有文献，本领域仍面临一些共同的挑战，首先MDD与GI异常共病相关MRI研究的结果解释高度依赖混杂因素控制。现有研究结果受多种混杂因素影响，包括年龄、性别、病程、抑郁严重度、焦虑共病、药物治疗、GI症状严重度、头动等。例如，年龄和性别本身即可影响GMV；抗抑郁药及胃肠动力药等治疗因素也可能改变脑功能活动；对于器质性肠病患者，疾病活动度、炎症负荷、病程、营养状态等均可能影响中枢影像表现。因此，当研究未充分报告或控制上述因素时，相关脑区或网络异常不宜被直接解释为GI症状或抑郁共病的特异性影像标志物。不同研究对协变量的控制程度不一，部分研究未系统报告药物使用、睡眠状况、GI症状严重度等，因此相关结果的可比性和解释范围需谨慎看待。未来研究应在设计和报告阶段加强混杂因素控制。至少应系统报告并尽量控制年龄、性别、病程、药物、焦虑评分、GI症状评分、头动参数及站点效应；对于GI疾病患者，还应报告疾病类型、疾病活动度、营养状态及相关治疗方案等。

       此外，不同的MRI研究中使用的参数不统一以及单一的成像技术只能揭示复杂神经生物学机制的一个侧面，不同严格程度的校正方法直接影响结果的可靠性，在跨研究比较时需特别关注；团块形成阈值和团块大小阈值的设定也会显著影响最终结果，因此，在解读具体脑区的异常时，需同时关注其团块大小、峰值统计量及所采用的校正方法，避免因校正策略宽松而导致将结果过度解释为确定的神经影像特征。再次，部分研究样本量不足，统计效力有限，可能导致效应值膨胀或结果不稳定，多数纳入研究的单组样本量在13至37例之间，这类小样本研究更适合提出假设，尤其对于机器学习研究，若样本量有限且缺乏独立的外部验证，极易因特征选择和模型过拟合而高估分类效能，其泛化能力需在多中心、大样本的前瞻性验证中评估。另外大多数研究为横断面研究，缺乏纵向比较，这排除了对时间或因果关系的任何推断，也无法得出关于药物对生物标志物水平影响的结论。最后需要指出的是，当前MRI研究主要聚焦于中枢神经系统结构与功能改变，尚缺乏同时整合肠道动力、肠道菌群组成及脑影像数据的多模态研究，因此难以直接揭示脑-肠轴的动态双向交互过程。现有结论主要基于间接证据推断，仍需未来结合多组学与多模态影像技术进一步验证。