阿拉伯木聚糖通过调控BDNF/TrkB/p-CREB信号通路及肠道菌群改善卒中后抑郁大鼠的神经保护作用

为解决卒中后抑郁(PSD)的神经生物学机制和肠道菌群调控问题，研究人员通过MCAO联合CUMS建立PSD大鼠模型，探究阿拉伯木聚糖(AX)对BDNF/TrkB/p-CREB通路的调控作用及肠道菌群的影响。结果表明AX通过增加益生菌丰度、上调5-HT/DA/NE水平及激活神经保护通路改善抑郁行为，为PSD治疗提供了新型益生元策略。

　　

卒中后抑郁(Post-stroke depression, PSD)作为脑血管病常见并发症，其发病率逐年攀升，临床表现为持续情绪低落、兴趣减退甚至自杀倾向。尽管选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)如氟西汀是主流治疗药物，但长期使用存在明显副作用。近年来，微生物-肠-脑轴(Microbiota-gut-brain axis)理论的兴起为PSD治疗提供了新视角——肠道菌群通过代谢、免疫和神经内分泌等多途径影响神经系统功能。然而，如何通过天然益生元精准调控肠道菌群以改善PSD神经病理机制，仍是亟待解决的科学问题。

右江民族医学院的研究人员在《BMC Neuroscience》发表的研究中，创新性地探讨了天然益生元阿拉伯木聚糖(Arabinoxylan, AX)对PSD大鼠的干预作用。通过建立中脑动脉闭塞(MCAO)联合慢性不可预测温和应激(CUMS)的PSD大鼠模型，采用行为学测试、16S rDNA测序、Western blot等技术，系统评估了AX对神经保护通路和肠道微生态的调控效应。

研究主要采用五大关键技术：1) MCAO手术建模结合CUMS建立PSD大鼠模型；2) 糖水偏好实验(SPT)和旷场实验(OFT)评估抑郁样行为；3) ELISA检测前额叶皮层和结肠中5-HT、DA、NE水平；4) 16S rDNA测序分析肠道菌群α/β多样性；5) Western blot和RT-PCR检测BDNF/TrkB/p-CREB通路蛋白及mRNA表达。

AX改善PSD大鼠行为表现

通过28天干预发现，AX组大鼠体重较PSD组显著增加(P<0.05)，糖水消耗率提升41.2%，旷场活动距离增加35.7%，效果与氟西汀相当。H&E染色显示AX组前额叶皮层锥体细胞排列整齐，神经元数量较PSD组增加约2倍，结肠黏膜炎症浸润减少。

调控单胺类神经递质系统

ELISA结果显示，AX使前额叶皮层5-HT水平升高68.3%(P<0.01)，血清DA和NE分别增加54.7%和42.1%。相关性分析揭示，结肠5-HT水平与益生菌Christensenellaceae R-7组丰度呈正相关(R=0.59)。

激活BDNF/TrkB/p-CREB通路

Western blot检测发现，AX组BDNF蛋白表达较PSD组上调1.8倍(P<0.01)，TrkB和p-CREB分别增加1.5倍和1.3倍。RT-PCR证实BDNF mRNA表达同步升高2.1倍，提示AX通过促进CREB磷酸化增强神经可塑性。

重塑肠道菌群结构

16S测序显示AX显著提高Simpson指数(P<0.05)，增加双歧杆菌(Bifidobacterium)和瘤胃球菌(Ruminococcus)等益生菌丰度，同时降低Prevotellaceae NK3B31组等有害菌水平。LEfSe分析鉴定出15个AX特异性菌群标志物，包括Dubosiella和Helicobacter。

该研究首次证实AX通过"益生菌-BDNF通路"轴发挥抗抑郁作用：1) 增加肠道益生菌定植，改善肠屏障功能；2) 上调前额叶皮层5-HT/DA/NE水平；3) 激活BDNF/TrkB/p-CREB信号级联反应促进神经元再生。特别值得注意的是，Prevotellaceae NK3B31组丰度与5-HT水平呈显著负相关(R=-0.62)，这为PSD的微生物标志物筛选提供了新靶点。

这项研究不仅深化了对PSD神经生物学机制的认识，更开创性地将天然益生元干预与经典神经保护通路相结合。AX作为无毒副作用的膳食纤维，其通过微生物-肠-脑轴的多靶点调控特性，为开发PSD的精准营养干预策略奠定了理论基础。未来研究可进一步探索AX与其他益生元的协同效应，以及其在临床转化中的应用潜力。