《Brain and Behavior》：Electroacupuncture Alleviates Comorbid Depression-Like Behaviors and Dyspepsia-Like Symptoms in Rats Accompanied by Alterations in Hippocampal Neuroinflammation and Gut Microbiota
编辑推荐：
背景：抑郁症与消化不良在临床实践中高度共病，其发生与发展与脑肠轴功能障碍密切相关。电针可同时改善抑郁症和胃肠功能紊乱，但其治疗效果是否通过调节脑肠轴介导尚不清楚。
方法：研究人员采用SD大鼠建立共病抑郁样与消化不良样症状模型。通过行为学测试评估大鼠焦虑和抑郁状
背景：抑郁症与消化不良在临床实践中高度共病，其发生与发展与脑肠轴功能障碍密切相关。电针可同时改善抑郁症和胃肠功能紊乱，但其治疗效果是否通过调节脑肠轴介导尚不清楚。
方法：研究人员采用SD大鼠建立共病抑郁样与消化不良样症状模型。通过行为学测试评估大鼠焦虑和抑郁状态，测定胃排空率、小肠推进率和胃肠激素以评估胃肠动力，采用苏木精-伊红染色和尼氏染色观察海马、胃和十二指肠的组织形态学变化，利用免疫荧光、蛋白质印迹、实时定量聚合酶链反应和生化检测确定海马小胶质细胞激活状态及线粒体活性氧/NOD样受体家族含pyrin结构域蛋白3通路相关指标，采用酶联免疫吸附试验测定中枢和外周5-羟色胺及炎性因子水平，通过16S rRNA测序分析肠道菌群多样性和组成，利用免疫荧光检测十二指肠黏膜屏障相关蛋白表达，并通过透射电子显微镜观察十二指肠超微结构。
结果：电针显著减轻模型大鼠焦虑和抑郁样行为，改善胃肠动力。电针改善海马神经元损伤，增加尼氏体数量，降低线粒体活性氧和丙二醛水平，提高线粒体膜电位和超氧化物歧化酶活性，抑制小胶质细胞活化和NLRP3炎症小体信号传导。此外，电针增加中枢和外周5-HT水平，同时降低白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α表达。电针还通过减少机会致病菌和富集有益菌来调节肠道菌群组成。此外，电针改善十二指肠超微结构并上调紧密连接蛋白ZO-1和Occludin。
结论：电针可改善共病大鼠的抑郁样行为和消化不良样症状。这些行为和胃肠功能的改善伴随着海马氧化应激和神经炎症的减轻、肠道菌群组成的改变以及十二指肠黏膜屏障的改善。这些发现表明，电针的治疗机制可能涉及对脑肠轴的调节，但其各个组成部分之间的具体因果关系仍有待阐明。
一、研究背景与意义
抑郁症与功能性消化不良是临床上高度共病的两类常见疾病。超过一半的功能性消化不良患者伴有抑郁或焦虑症状，而抑郁症患者也常表现出食欲减退、早饱等消化不良表现。两者相互加重，形成恶性循环，严重损害患者生活质量。现有研究表明，脑肠轴功能失调是抑郁症与消化不良共病的重要病理基础。其中，肠道菌群作为脑肠轴的关键组分，既参与维持胃肠道稳态，又影响中枢神经系统功能。肠道菌群失调可破坏肠屏障完整性、激活黏膜免疫应答，导致内脏高敏感和胃肠动力障碍，从而促进消化不良症状。与此同时，微生物源信号可影响中枢神经系统，参与与情绪障碍相关的神经炎症过程。海马作为情绪调控的关键脑区，对慢性应激尤为敏感。慢性应激会破坏海马神经元线粒体功能，导致线粒体膜电位下降和线粒体活性氧过量产生，进而激活NLRP3炎症小体，促使小胶质细胞由静息态转为激活态，释放大量炎性因子，持续加剧海马微环境中的炎症反应，加速抑郁症进展。
目前针对抑郁伴消化不良的治疗常采用抗抑郁药联合促动力药或益生菌，但长期疗效有限，部分抗抑郁药还可能产生胃肠道不良反应。因此，探索多靶点、安全有效的替代疗法十分必要。针灸在情绪障碍和胃肠功能紊乱方面均显示出治疗潜力。已有研究表明，电针可通过抑制神经炎症和调节肠道菌群发挥抗抑郁作用。本研究选取足三里和太冲作为干预穴位，其中太冲是治疗抑郁症的关键穴位，也被报道可调节前额叶皮层和海马等情绪相关脑区的功能，同时也是管理胃肠疾病的要穴。足三里电针不仅可通过恢复海马CA1区神经元结构和形态、增加脑源性神经营养因子表达发挥抗抑郁作用，还可纠正肠道菌群紊乱、增加有益菌丰度以改善消化不良症状，并调节神经递质水平以缓解抑郁症状。
尽管电针对抑郁症或胃肠功能紊乱的有益效应已有较多报道，但其在抑郁-消化不良共病中的作用证据仍有限，其效果是否伴随肠道菌群组成和海马神经炎症相关指标的改变尚不明确。因此，本研究建立了抑郁样与消化不良样共病大鼠模型，系统评价电针对行为异常和胃肠功能紊乱的影响，并进一步探讨其潜在机制。
二、关键技术方法概述
研究人员从辽宁长生生物技术股份有限公司购入30只4日龄健康雄性SPF级SD幼鼠和3只10周龄SPF级雌性SD大鼠。将大鼠随机分为对照组、模型组和电针组。模型组和电针组接受碘乙酰胺灌胃联合慢性不可预测温和应激干预。电针组选用双侧足三里和太冲，采用疏密波频率2/10 Hz，每次20分钟，连续干预14天。研究采用旷场实验、高架十字迷宫和糖水偏好实验进行行为学评估；通过胃排空率和小肠推进率测定及胃肠激素检测评估胃肠动力；利用HE染色、尼氏染色和透射电镜观察组织形态学和超微结构；运用免疫荧光、Western blotting、RT-qPCR和生化检测分析海马氧化应激、小胶质细胞活化及NLRP3通路指标；采用ELISA检测中枢和外周5-HT及炎性因子；通过16S rRNA测序分析肠道菌群组成。
三、研究结果
3.1 电针对大鼠体重和抑郁样行为的影响
体重监测显示模型组大鼠体重增长显著慢于对照组，电针治疗可显著促进体重增加。糖水偏好实验结果表明模型组糖水偏好指数显著降低，电针后显著升高。旷场实验结果显示模型组总运动距离和中央区域停留时间显著减少，电针后显著增加。高架十字迷宫结果显示模型组进入开臂次数和停留时间比例显著降低，电针后显著升高。以上结果表明电针可有效缓解模型大鼠的快感缺失和焦虑样行为，增强自主活动和探索能力。
3.2 电针对大鼠胃肠动力和肠屏障的影响
透射电镜观察显示模型组十二指肠黏膜上皮细胞明显受损，表现为胞浆空泡化增多、线粒体肿胀伴嵴断裂、微绒毛减少排列紊乱、细胞间连接模糊；电针组上述病变减轻。HE染色显示模型组胃黏膜层排列松散紊乱，十二指肠绒毛排列不规则伴融合脱落，嗜酸性粒细胞增多；电针后组织形态改善，嗜酸性粒细胞浸润显著减少。胃排空率和小肠推进率在模型组显著降低，电针后显著提高。血清MTL和GAS水平在模型组显著降低，电针后均升高。免疫荧光检测显示模型组十二指肠紧密连接蛋白ZO-1和Occludin表达下调，电针后不同程度恢复，表明电针对肠黏膜屏障具有保护和修复作用。
3.3 电针对大鼠肠道菌群的影响
16S rRNA测序结果显示模型组Chao1指数和Shannon指数较对照组显著升高，电针后均降低。PCoA和NMDS分析显示模型组与对照组菌群结构明显分离，电针后菌群组成向对照组方向偏移。在门水平，模型组疣微菌门和厚壁菌门丰度降低，变形菌门丰度升高，电针逆转了这些变化。在科水平，模型组肠杆菌科、颤螺菌科和乳杆菌科相对丰度显著升高，阿克曼菌科和Turicibacteraceae显著降低，电针后得到逆转。在属水平，模型组Turicibacter和Eubacterium丰度显著降低，Escherichia和Dysosmobacter丰度显著升高，电针后这些变化被逆转。LEfSe分析显示对照组优势菌属为Turicibacter和Aerococcus，模型组为Escherichia、Enterococcaceae和Oscillospiraceae，电针组为Eubacterium。结果表明模型大鼠存在肠道菌群失调，电针有效改善菌群失衡并使整体菌群组成趋向对照组。
3.4 电针对大鼠海马mtROS-NLRP3通路和小胶质细胞活化的影响
HE染色显示模型组海马CA1和CA3区锥体细胞层排列疏松，胞体收缩，部分细胞出现胞浆空泡变性和核固缩；电针后病理改变减轻。尼氏染色显示模型组CA3和CA1区神经元排列紊乱松散，尼氏体数量减少，电针后神经元排列恢复，尼氏体数量增加。ROS荧光检测显示模型组海马CA1区ROS荧光信号增强，电针后显著减弱。JC-1检测显示模型组海马线粒体红/绿荧光强度比急剧下降，电针后显著升高。生化检测显示模型组海马MDA含量显著升高，SOD活性降低；电针后MDA含量降低，SOD活性升高。免疫荧光检测显示模型组海马CA1区Iba-1平均荧光强度增强，小胶质细胞胞体增大、分支减少呈激活态；电针后Iba-1荧光强度降低，小胶质细胞胞体变小趋于静息态。Western blotting结果显示模型组海马NLRP3、ASC、Caspase-1和GSDMD蛋白表达上调，电针后均降低。RT-qPCR结果显示模型组海马NLRP3、Caspase-1、IL-1β和IL-18 mRNA表达升高，电针后均降低。
3.5 电针对大鼠中枢和外周5-HT及炎性因子的影响
ELISA结果显示模型组海马、血清和十二指肠中5-HT表达均显著下调，TNF-α和IL-6水平均显著升高。电针干预后，海马、血清和十二指肠中5-HT水平均上调，TNF-α和IL-6水平均降低。结果表明电针可同时调节中枢神经炎症和外周胃肠道炎症，伴随中枢和外周5-HT水平升高及TNF-α和IL-6释放减少。
四、讨论与结论
讨论部分指出，本研究发现电针足三里和太冲可改善共病大鼠的抑郁样行为和消化不良样症状，这些改善伴随中枢和外周5-HT水平、炎性标志物、海马氧化应激和小胶质细胞/NLRP3相关指标、肠道菌群组成以及十二指肠屏障相关指标的变化。在行为层面，电针增加了糖水消耗、自主活动和探索行为，减少了焦虑样行为。在胃肠功能层面，电针改善了胃肠组织形态学，降低了十二指肠炎性因子表达，减少了嗜酸性粒细胞浸润，改善了十二指肠超微结构损伤，上调了紧密连接蛋白表达。在海马层面，电针增加了CA1和CA3区细胞层厚度，改善了细胞排列，增加了尼氏体数量，改善了线粒体功能，减轻了氧化应激损伤，抑制了小胶质细胞活化和NLRP3通路。在5-HT层面，电针提高了海马、血清和十二指肠中的5-HT水平。在肠道菌群层面，电针使菌群组成趋向对照组，降低了Proteobacteria和Escherichia等机会致病菌丰度，上调了Akkermansia、Turicibacter和Eubacterium等有益菌丰度。研究也存在局限性：未设置单独碘乙酰胺组或单独CUMS组；未通过NLRP3抑制剂或mtROS清除剂等手段特异性阻断或激活该通路；各指标平行测量无法推断直接的相互作用关系；样本量较小可能限制统计效能。未来需结合更大样本量、粪菌移植、菌群清除、宏基因组测序、代谢组学以及靶向5-HT通路的干预手段进一步阐明因果机制。
研究结论：综上所述，本研究发现电针足三里和太冲可显著改善共病大鼠的抑郁样行为和消化不良样症状。这些改善伴随海马氧化应激和小胶质细胞/NLRP3相关炎症反应的减轻、中枢和外周5-HT水平的改变、肠道菌群组成的改变以及十二指肠屏障相关指标的改善。这些发现表明电针的治疗效果可能与脑肠轴的协调变化有关，但本研究无法确定脑部变化与肠道变化之间的因果关系，具体机制仍需进一步深入探究。
