《Food Innovation and Advances》：Regulatory effects of solid-state fermentation Baijiu on emotional state and lipid metabolism via the nNOS pathway
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固态发酵白酒（solid-state fermentation Baijiu）是一种中国传统白酒，其中泸州风味白酒（Luzhou-flavor Baijiu, LFB）是消费最广泛的品种之一。本研究以LFB为对象，阐明其化学成分及其与小鼠行为学结局的关联。化学
固态发酵白酒（solid-state fermentation Baijiu）是一种中国传统白酒，其中泸州风味白酒（Luzhou-flavor Baijiu, LFB）是消费最广泛的品种之一。本研究以LFB为对象，阐明其化学成分及其与小鼠行为学结局的关联。化学分析鉴定出LFB富含酯类（1,010.4 mg/L）以及少量酸类/烃类。行为学实验显示，LFB（1.5 g/kg，乙醇当量）可增加慢性束缚应激（chronic restraint stress, CRS）小鼠的蔗糖偏好并缩短不动时间。机制上，LFB减弱CRS诱导的海马神经元型一氧化氮合酶（neuronal nitric oxide synthase, nNOS）/诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase, iNOS）及一氧化氮（nitric oxide, NO）代谢物上调，并重塑甘油磷脂（glycerophospholipids）/鞘脂（sphingolipids）谱。这些发现提示，LFB通过nNOS/NO信号和脂质代谢调节情绪状态。研究人员采用CRS小鼠模型考察LFB对压力相关情绪行为的影响，并通过行为学实验、逆转录定量PCR（reverse transcription quantitative PCR, RT-qPCR）和脂质组学分析评估行为结局及潜在分子特征。给予低剂量LFB（1.5 g/kg）与强迫游泳实验中不动时间减少及蔗糖偏好增加相关，反映其对压力敏感行为反应的调节。在分子水平，LFB暴露伴随CRS诱导的nNOS上调减弱、NO相关代谢物降低以及海马脂质谱显著重塑，尤其涉及甘油磷脂、甘油脂（glycerolipids）和鞘脂。总体而言，这些发现表明LFB与CRS暴露小鼠行为结局、nNOS相关信号及脂质代谢的协同调节相关，为传统中国白酒潜在的神经生物学相关性提供了启示。
研究背景方面，LFB是中国固态发酵蒸馏酒的重要代表，占中国白酒总产量70%以上，含1,300余种风味化合物；除感官属性外，适量饮用LFB有报道与减少肝损伤及缓解寒、疲劳、湿痰症状相关，其非乙醇挥发性成分可能参与心血管疾病预防等生物过程。重性抑郁障碍（major depressive disorder, MDD）以持续心境低落、精力下降和兴趣丧失为特征，中国终生患病率超过6.9%，现有药物治疗临床结局仍存在差异，仅部分患者达到缓解。轻至中度饮酒与情绪相关结局存在观察性关联，但LFB能否调节应激相关情绪状态和行为结局尚不清楚。脑脂质谱与情绪状态密切相关，MDD中脂质组学失调可能作为潜在生物标志物，但LFB对脑脂质改变及其与应激相关情绪行为的关系仍未充分探索。因此，研究人员采用慢性束缚应激（chronic restraint stress, CRS）小鼠模型，结合行为学、分子生物学和脂质组学，探讨LFB对情绪状态、nNOS/NO信号及海马脂质代谢的影响，为传统发酵白酒的潜在神经生物学相关性提供初步依据。
研究人员开展了LFB化学成分分析、网络药理学预测、CRS小鼠行为学评价、海马nNOS/iNOS表达与NO代谢物检测及脂质组学分析。结论显示，低剂量LFB与CRS小鼠奖赏相关和压力敏感行为域改变相关，并伴随海马nNOS/iNOS及NO相关代谢物下调以及甘油磷脂/鞘脂谱重塑，提示LFB相关情绪调节可能涉及nNOS/NO信号与脂质代谢的协同作用，而非单一神经递质系统。其意义在于将复杂发酵酒精产品作为化学系统纳入情绪相关生物过程研究，为饮食和发酵来源的情绪调节调节剂研究提供基础。
关键技术方法概括（不超过250字）：采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（headspace solid-phase microextraction coupled with gas chromatography–mass spectrometry, HS-SPME–GC–MS）分析LFB挥发性成分；利用网络药理学预测候选成分靶点并与抑郁相关基因取交集；使用SPF雄性C57BL/6小鼠（8–12周龄，22.0–26.0 g，购自成都里来生物科技有限公司）共85只建立CRS模型；依次进行旷场实验（open field test, OFT）、蔗糖偏好实验（sucrose preference test, SPT）和强迫游泳实验（forced swim test, FST）；以RT-qPCR检测海马nNOS/iNOS mRNA；以Griess反应检测总亚硝酸盐/硝酸盐；以甲基叔丁基醚法提取海马脂质并进行液相色谱-串联质谱（liquid chromatography–tandem mass spectrometry, LC–MS/MS）脂质组学分析，结合主成分分析（principal component analysis, PCA）、正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis, OPLS-DA）和通路富集分析。
研究结果如下。（1）LFB中多样挥发性化合物的表征（Characterization of diverse volatile compounds in LFB）：通过HS-SPME–GC–MS鉴定74种挥发性化合物，酯类为1,010.5 ± 21.1 mg/L（92.53%），酸类为41.0 ± 0.7 mg/L（3.75%），醇类为36.6 ± 1.1 mg/L（3.34%），主要酯类包括己酸乙酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯、庚酸乙酯和戊酸乙酯；结论是LFB高酯含量及多样微量成分为其潜在神经生物学相关性提供化学基础。（2）网络药理学提示LFB影响情绪状态的多靶点、多通路机制（Network pharmacology suggests multi-target and multi-pathway mechanisms potentially relevant to the effects of LFB on emotional state）：筛选13个候选活性成分，预测240个靶点，并与2,204个情绪/抑郁相关基因取交集得到113个共享靶点，蛋白-蛋白相互作用（protein-protein interaction, PPI）网络识别22个枢纽靶点，包括AKT1、EGFR、PTGS2、ESR1、CASP3和PPARA；基因本体（Gene Ontology, GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）富集涉及多巴胺代谢、NO生物合成正调控、突触相关组分、单胺氧化酶活性和NO合酶调节活性等；网络分析突出辛酸乙酯、己酸异戊酯、庚酸乙酯、壬酸乙酯和对甲酚为高连接度成分，提示多靶点多通路机制。（3）LFB对CRS小鼠应激性情绪紊乱的关联（Associations of LFB on stress-induced emotional disturbances in CRS mice）：CRS建模第三周小鼠体重下降，LFB和氟西汀（fluoxetine, FLU）组恢复至对照水平，食用酒精（edible alcohol, EDA）未出现类似增重效应；OFT总距离组间无显著差异，但LFB和FLU增加中央区停留时间；SPT中LFB和FLU显著增加蔗糖偏好，EDA虽增加但低于对照；FST中LFB和FLU部分逆转CRS诱导的不动时间增加；结论是LFB调节CRS小鼠多个维度的应激相关情绪行为。（4）LFB调节CRS小鼠海马nNOS/iNOS表达和NO水平（LFB modulated hippocampal nNOS/iNOS expression and NO levels in CRS mice）：CRS较对照增加iNOS和nNOS mRNA表达，LFB和FLU而非EDA减弱该上调并使其趋向对照；EDA、LFB和FLU均降低总亚硝酸盐/硝酸盐水平（NO
2?/NO
3?）相对CRS组；结论是LFB与CRS暴露小鼠海马NO相关信号调节相关。（5）LFB改变CRS小鼠海马脂质谱（LFB altered lipid profiles in the hippocampus of CRS mice）：脂质组学检测1,603种脂质，主要类别包括磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine, PC，约20%）、磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamine, PE，约18%）、Hex1Cer（约11%）、磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine, PS，约9%）和神经酰胺（ceramide, Cer，约7%）；PCA显示对照与CRS分离，LFB组部分向对照簇偏移；OPLS-DA进一步确认组间差异；CRS较对照有152种差异脂质（28种上调、124种下调），LFB较CRS有201种差异脂质（139种上调、62种下调），105种脂质为两者共享；通路富集主要涉及磷脂生物合成、甘油脂代谢、钙相关信号和膜相关分子转运；结论是LFB与CRS条件下海马膜脂代谢重塑相关。
讨论部分总结：讨论指出脂质占脑干重较大比例，对膜结构、信号和能量稳态至关重要；酒精暴露和应激/情绪表型均与甘油磷脂、鞘脂等脂质谱改变相关。LFB与CRS暴露小鼠海马甘油磷脂和鞘脂重塑相关，提示LFB相关情绪效应可能具有代谢成分。将脂质组学与nNOS/NO变化整合，讨论提出NO衍生反应性氮物种（如过氧亚硝酸盐）可促进氧化/硝化应激和脂质过氧化，尤其涉及多不饱和脂肪酸，但现有数据仅显示同步变化，方向和因果仍需确定。EDA弱效应提示LFB非乙醇成分可能协同参与nNOS/NO信号和脂质代谢调节。剂量方面，小鼠1.5 g/kg乙醇相当于人约0.12 g/kg（60 kg成人约7.2 g乙醇），约一标准杯，属于轻至中度摄入；但研究结果不 endorsement 饮酒健康获益，酒精风险仍存在。局限性包括行为测试仅为情绪相关状态代理、未直接测神经递质、仅用雄性小鼠、LFB干预为亚慢性14天、未评估长期或终生消费及长期安全性，因而结果应解释为关联而非确定因果，且不能据此作出临床推荐。
研究结论翻译：本研究表明，LFB作为一种富含挥发性成分的传统中国固态发酵白酒，在CRS小鼠模型中与行为结局和神经生物学过程的调节相关。行为学评估表明，低剂量LFB暴露影响奖赏相关和压力敏感行为域，表现为蔗糖偏好和行为不动时间变化，提示其对慢性应激条件下情绪反应性具有整体调节作用。在分子水平，LFB暴露与CRS诱导的海马nNOS表达改变及NO相关代谢物变化的减弱相关。除nNOS外，研究人员观察到LFB还减弱CRS诱导的海马iNOS上调；iNOS是一种诱导型酶，在炎症条件下产生高水平NO，并与应激相关神经炎症和抑郁样行为有关，因此LFB对iNOS的下调可能通过减少神经炎症反应贡献其抗抑郁样效应。同时，脂质组学分析显示LFB给药后海马脂质组成广泛重塑，尤其涉及与膜结构和细胞信号密切相关的甘油磷脂和鞘脂。这些发现提示，LFB相关情绪状态调节可能涉及NO相关信号和脂质代谢通路的协同调控，而非直接作用于单一神经递质系统。与LFB相比，EDA仅含乙醇和水，缺乏LFB中丰富的酯类、酸类等挥发性化合物；EDA对情绪相关行为的较弱效应提示LFB非乙醇成分可能协同参与nNOS/NO信号和脂质代谢调节。值得注意的是，NO衍生反应性氮物种（如过氧亚硝酸盐）可诱导脂质过氧化，尤其影响含多不饱和脂肪酸的甘油磷脂；本研究中LFB同时调节nNOS/NO水平和甘油磷脂/鞘脂谱，提示潜在功能串扰。既往研究报道适量摄入白酒或其挥发性成分（如己酸乙酯、乙酸乙酯）可能影响啮齿模型氧化应激和神经炎症；例如Wu等显示浓香型白酒通过代谢组学重塑减轻轻度酒精性肝损伤。然而，据研究人员所知，尚无研究直接将LFB或其酯类与通过nNOS和脂质通路进行情绪调节联系起来，因此本研究结果代表新的贡献，未来需使用纯化酯或合成混合物进行比较研究。总体而言，本工作整合行为、分子和脂质组学证据，突出LFB作为一种多组分发酵饮料在情绪状态调节中的潜在相关性，强调将复杂发酵酒精产品视为能够影响情绪相关生物过程的化学系统的重要性，为未来饮食和发酵来源的情绪调节调节剂研究提供基础。
