基于海马代谢组学与16S rRNA测序探讨电针抗焦虑作用机制

作     者：吕世盟 张光恒 路亦桐 钟霞 衣云昊 马月香 滕晶 LYU Shimeng;ZHANG Guangheng;LU Yitong;ZHONG Xia;YI Yunhao;MA Yuexiang;TENG Jing

作者机构：山东中医药大学第一临床医学院 山东中医药大学中医学院 

出 版 物：《世界科学技术-中医药现代化》 (Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology)

年 卷 期：2024年第26卷第4期

页      面：1036-1049页

学科分类：1005[医学-中医学] 100512[医学-针灸推拿学] 10[医学] 

基　　金：山东省中西医结合专病防治项目:抑郁障碍防治项目(YXH2019ZXY006) 负责人:滕晶 

主　　题：焦虑症 代谢组学 肠道菌群 短链脂肪酸 电针 

摘      要：目的 通过海马代谢组学与16S rRNA测序等方法，探索电针抗焦虑作用机制。方法 将大鼠随机分为正常组、模型组、电针组以及地西泮组。采用慢性束缚应激方法制备焦虑症大鼠模型。电针组造模期间同时进行“足三里穴位电针干预，每次30 min，每天1次，持续21天。地西泮组每天灌胃地西泮，持续21天。造模结束后进行旷场实验以及高架十字迷宫实验观察大鼠行为学。随后进行病理染色观察大鼠海马脑区与结肠病理改变。代谢组学检测大鼠海马脑区代谢物改变。16S rRNA与短链脂肪酸分析检测大鼠肠道菌群与短链脂肪酸变化。Western blot检测大鼠结肠Occludin，海马TLR4、NF-κB P65和NLRP3蛋白含量表达变化。免疫荧光检测海马IBA-1、NLRP3和IL-1β蛋白表达。结果 旷场实验结果显示，与正常组相比，模型组总活动距离（P0.001）、中央区活动距离（P0.01）和平均速度（P0.01）下降，与模型组相比，电针组和地西泮组的总活动距离（P0.05,P0.001）、中央区活动距离（P0.05,P0.01）以及平均速度（P0.05,P0.01）均升高。高架十字迷宫实验结果显示，与正常组相比，模型组OE%(P0.001)和OT%(P0.001)降低，与模型组相比，电针组和地西泮组皆能升高OE%(P0.05,P0.001)和OT%(P0.01,P0.001)。海马HE染色结果显示正常组大鼠海马CA1区可见海马体各区域结构清楚，层次分明。模型组海马体可见CA1区有少量的神经细胞胞核皱缩深染，细胞边界不清晰，排列不规则，胞质呈空泡状。而给予电针和地西泮的干预分别能不同程度缓解上述病理现象；海马代谢组学结果显示电针能改善造模引起的海马代谢紊乱，其中主要涉及对牛磺酸和亚牛磺酸代谢调节；16S rRNA测序与短链脂肪酸检测结果显示电针能改善造模引起的肠道菌群紊乱，并且能调节血清LPS以及丁酸、己酸和戊酸水平。HE染色与Western blot结果发现模型组肠道出现病理损伤，并且与正常组相比，模型组结肠Occludin表达下降（P0.05），而电针和地西泮的干预能改善结肠病理损伤，上调Occludin表达（P0.05,P0.05）；免疫荧光结果显示，与正常组相比，模型组海马IBA-1、NLRP3和IL-1β表达水平上升（P0.05,P0.01,P0.01），而与模型组相比，电针组和地西泮组能降低IBA-1(P0.05,P0.05)、NLRP3(P0.05,P0.05)和IL-1β(P0.05,P0.05)表达水平；Western blot结果显示，与正常组相比，模型组海马TLR4、NF-κB P65和NLRP3蛋白表达水平上升（P0.05,P0.001,P0.05），与模型组相比，电针组和地西泮组能下调NF-κB P65(P0.01,P0.001)和NLRP3(P0.05,P0.05)蛋白表达水平。结论电针抗焦虑作用涉及对“微生物-肠-脑轴的调节。