Correlation between gut microbiota and sub–facet of neuroticism analyzed by 16S rRNA sequencing in Korean adults

Abstract

Neuroticism, in psychology and development, is one of a broad personality trait dimension. A person high in neuroticism is more likely to experience anxiety, stress, worry, fear, anger, and depression. Previous studies have shown that the gut microbiota can influence personality and mental disorders, including stress, anxiety, and depression, through the gut–brain axis. Here, correlations between the sub– facet of neuroticism and gut microbiota were investigated using the Revised NEO Personality Inventory and the 16S rRNA gene sequencing data of 784 adults. This study found that the high anxiety and vulnerability group showed significantly lower richness in microbial diversity than a group with low anxiety and vulnerability. In beta diversity, there was a significant difference between the low and high groups of anxiety, self–consciousness, impulsiveness, and vulnerability. In taxonomic compositions, Haemophilus belonging to Gammaproteobacteria was correlated with the Neuroticism domain as well as N1 anxiety and N6 vulnerability facets. The high N1 anxiety and N6 vulnerability group was correlated with a low abundance of Christensenellaceae belonging to Firmicutes Clostridia. High N4 self–consciousness was correlated with a low abundance of Alistipes and Sudoligranulum. N5 impulsiveness was correlated with a low abundance of Oscillospirales. These findings demonstrated that gut microbiota dysbiosis has a close relationship with gastrointestinal and behavioral manifestations of neuroticism. Although the direction of causality is still unclear due to the limitation of this cross- sectional study, this study will contribute to uncovering the potential link between the gut microbiota and neuroticism, and the elucidation of the correlations of the microbiome–gut–brain axis with behavioral changes and psychiatric cases in the general population.;성격 특성 중 신경증이 높은 사람은 불안, 스트레스, 걱정, 두려움, 분노 및 우울증을 경험할 가능성이 더 높은 것으로 알려져 있다. 선행 연구들은 장내 미생물이 장–뇌 축을 통해 스트레스, 불안 및 우울증을 포함한 성격 및 정신 장 애에 영향을 미칠 수 있음을 시사하였다. 본 연구에서는 장내 미생물 군집과 성격 요인 중 신경증과의 연관성에 대해 확인하고자 하였다. 한국 성인 784명을 대상 으로 NEO–PI–R 5요인 성격 테스트를 진행 하였고 그 중 신경증 요인의 여섯 가지 하위 측면 (N1 불안,N2 분노,N3 우울,N4 열등감,N5 충동,N6 심약) 원 점수에 대해 하위 25퍼센트에 해당하는 Low 그룹과 상위 25퍼센트에 해당하는 High 그룹을 선별한 뒤 분변 DNA로부터 얻은 16s rRNA 유전자 시퀀싱 데이터 를 사용하여 신경증과 장내 미생물 간의 상관관계를 조사하였다. 불안과 심약성이 높은 그룹이 낮은 그룹보다 미생물 다양성의 풍부함이 유의하게 낮았고 베타 다양성 분석 결과 불안, 열등감, 충동, 심약성에서 점수가 낮은 그룹과 높은 그룹간 에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. Gammaproteobacteria에 속하는 Haemophilus는 신경증 전체 뿐 아니라 N1 불안과 N6 심약 측면과 유의한 상관 관계가 관찰되었다. 또한 High N1, N6그룹은 Firmicutes Clostridia에 속하는 Christensenellaaceae의 풍부도가 낮게 나타났다. N4 열등감이 높은 그룹은 Alistipes및 Sudoligranulum의 풍부도가 낮다고 보고되었다. 본 연구 결과는 장내 미생물 불균형이 신경증의 위장 및 행동 발현과 밀접한 관계가 있음을 보여주었 다. 단면연구의 한계로 인해 인과관계의 방향은 아직 규명할 수 없었지만 이 연구 가 장내 미생물총과 신경증 성격 사이의 잠재적 연관성을 밝히는 데 기여하며 정 신 건강을 증진하기 위한 성격 및 장 마이크로비오타 기반 치료를 개발하고 테스 트할 수 있는 유망한 잠재력을 제공할 것으로 생각된다.