Teadenol A是红茶中EGCG（表没食子儿茶素没食子酸酯）的主要裂解产物，它通过调节CUMS（慢性应激性溃疡模型）诱导的大鼠体内的微生物群-肠道-大脑轴，从而缓解类似抑郁的行为

《Food Frontiers》：Teadenol A, a Key Cleavage Product of EGCG in Dark Tea, Alleviates Depressive-Like Behavior by Modulating the Microbiota–Gut–Brain Axis in CUMS-Induced Rats

　　摘要

抑郁症是一种慢性精神障碍，对人类健康产生影响。茶多酚A（EGCG B环在红茶加工过程中产生的主要裂解产物）的潜在抗抑郁作用仍不清楚。本研究使用慢性不可预测轻度应激（CUMS）诱导的大鼠抑郁模型，通过微生物群-肠道-大脑轴初步探讨了茶多酚A的抗抑郁作用。结果表明，茶多酚A可以缓解抑郁行为，降低血清炎症因子，改善海马体形态，并上调CUMS诱导抑郁大鼠的BDNF表达。此外，茶多酚A还重塑了肠道微生物群谱，增加了有益细菌（如Monoglobus、Akkermansia、Quinella和Lachnospiraceae NK4A136群）的相对丰度。非靶向代谢组学分析显示，茶多酚A减轻了抑郁大鼠粪便、结肠、血清和大脑皮层的代谢失调，部分恢复了代谢物的稳态。靶向代谢组学结果进一步表明，茶多酚A促进了粪便中胆汁酸（BA）和短链脂肪酸（SCFA）的代谢，同时显著增加了血清中的色氨酸（Trp）含量。总体而言，这些发现表明茶多酚A通过调节肠道微生物群和代谢组学失衡，具有缓解CUMS诱导的抑郁样行为的潜在抗抑郁作用。

缩写

3β-乌索脱氧胆酸（3β-UCA）
α-牛磺胆酸（α-MCA）
β-牛磺胆酸（β-MCA）
氨基酸（AA）
天冬氨酸（Asp）
胆汁酸（BA）
脑源性神经营养因子（BDNF）
陈氏脱氧胆酸（CDCA）
慢性不可预测轻度应激（CUMS）
脱氢胆酸（DHCA）
脱氧胆酸（DCA）
表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）
强迫游泳测试（FST）
谷氨酸（Glu）
甘利胆酸（GLCA）
甘氨脱氧胆酸（GUDCA）
高效液相色谱（HPLC）
氢脱氧胆酸（HDCA）
异亮氨酸（Ile）
京都基因与基因组百科全书（KEGG）
线性判别分析效应量（LefSe）
胆石酸（LCA）
赖氨酸（Lys）
蛋氨酸（Met）
莫里斯水迷宫测试（MWMT）
开放场地测试（OFT）
偏最小二乘判别分析（PLS-DA）
主成分分析（PCA）
主坐标分析（PCoA）
脯氨酸（Pro）
短链脂肪酸（SCFA）
牛磺熊去氧胆酸（TUDCA）
苏氨酸（Thr）
色氨酸（Trp）
超高效液相色谱-四极杆阱质谱（UHPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS）
缬氨酸（Val）
Y迷宫测试（YMT）

1 引言

抑郁症是一种常见的复发性精神疾病，由遗传、环境和心理因素的复杂相互作用引起（G. Li等人，2020；Tafet和Nemeroff，2016）。其特征是情绪和情感的持续紊乱，如悲观绝望、认知缺陷、动机/享乐缺失，甚至出现自伤或自杀倾向（Cheng等人，2025）。证据表明，肠道微生物群的多样性和平衡对于维持宿主健康至关重要，并在介导抗抑郁作用中发挥重要作用（Akif和Islam，2026；Ma等人，2023；Z. Zhu等人，2025）。一些由肠道微生物群产生的特定代谢物可以通过神经、内分泌和免疫信号通路影响大脑功能和认知，从而介导肠道-大脑轴的通信（M. Zhang等人，2023）。这种被称为微生物组-肠道-大脑轴的连接，在胃肠道和大脑之间建立了复杂的双向通信系统，引起了抑郁症研究中的日益关注（Hicks等人，2018；Zalar等人，2018）。研究发现，即使在考虑个体差异后，抑郁症患者的肠道微生物群多样性和组成仍存在显著改变。这些差异主要表现为有害细菌和有益细菌的差异（H. Jiang等人，2015）。此外，肠道菌群失衡与血清炎症细胞因子增加、神经递质水平下降以及抑郁症严重程度相关（Jang等人，2018）。在微生物群耗尽的大鼠中，来自抑郁症患者的粪便微生物群移植会诱导抑郁样行为，包括享乐缺失和焦虑，并通过神经内分泌-免疫-线粒体轴破坏氨基酸（AA）代谢（Kelly等人，2016；S. Liu等人，2020）。有趣的是，恢复受损的肠道微生物群已被证明可以显著缓解抑郁症，同时使代谢紊乱恢复正常（M. Zhang等人，2023）。代谢物反映了整体健康状况，其中重要的化合物如氨基酸、短链脂肪酸（SCFA）和次级胆汁酸（BA）在大脑和肠道之间的双向信号传导中起关键作用。补充氨基酸，特别是色氨酸（Trp）、谷氨酸（Gul）和茶氨酸（Agus等人，2018；McIntyre和Jain，2024；Y. Zhao等人，2025），以及肠道微生物代谢物（包括SCFA和BA，X. Li等人，2024；Mu等人，2025；Needham等人，2020），已被证明可以通过调节肠道微生物组和相关代谢途径显著改善实验动物的抑郁样行为。因此，深入理解与抑郁症相关的代谢变化和肠道微生物群的变化对于揭示肠道-大脑轴和微生物组-代谢物相互作用在抑郁症中的作用至关重要。鉴于市场上许多抗抑郁药物的副作用，如认知缺陷、肥胖或性功能障碍，探索天然生物活性化合物作为缓解抑郁症状或实现完全缓解的潜在替代品已成为一个活跃的研究领域（Z. Song等人，2022）。几种植物来源的生物活性化合物和功能性食品成分，如茉莉花茶提取物（J. Zhou等人，2025）、Eucommiae cortex多糖（M. Wang等人，2023）、人参皂苷Rh4（Shao等人，2023）、Schisandrol B（P. Wang等人，2025）、松脂素（Hao等人，2021）和鱼油（Tung等人，2022），都已被报道可以通过调节微生物群-肠道-大脑轴来缓解啮齿动物的抑郁样行为。红茶由Camellia sinensis（L.）O. Kuntze或Camellia sinensis var. assamica（Masters）Kitamura的叶子和芽制成，以其醇厚、不涩的味道和相关的健康益处而受到青睐。红茶的独特生产过程涉及微生物发酵，在此过程中茶叶中的儿茶素被微生物进一步转化（D. Zhu等人，2021）。茶多酚A是一种主要的黄烷-3-醇B环裂解酚类化合物，由表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）在微生物发酵过程中产生，最初是从日本红茶中分离出来的（Wulandari等人，2011）。与其他EGCG衍生物（如茶黄素、茶红素和茶褐素，它们是通过酶促氧化聚合形成的）不同，茶多酚A是通过EGCG的B环裂解产生的主要降解产物之一（T. Zhao等人，2024）。其形成涉及B环裂解和随后的分子重排，导致其分子构型与茶黄素等聚合产物不同（D. Zhu等人，2021）。这种独特的生物合成途径和结构可能赋予其特定的生物活性和不同的分子作用机制；然而，这些特性仍有待研究。作为一种特征化合物，茶多酚A存在于红茶中，而在非微生物发酵茶（如绿茶和红茶）中的含量通常低于检测限（D. Zhu等人，2021）。由于含量低，从红茶中提取足够的茶多酚A进行深入研究具有挑战性。通过体外模拟红茶的微生物发酵过程，将EGCG与曲霉菌共培养以合成茶多酚A，为研究其生物活性提供了基础（J. H. Song等人，2017；Wulandari等人，2011）。研究表明，茶多酚A具有抗氧化和美容效果，表现出抗糖尿病特性，并改善代谢综合征（Nagasawa等人，2020）。最近的研究表明，红茶可以改善肠道-大脑屏障功能，减少小鼠的神经炎症反应，从而保护它们免受蓝光诱导的抑郁样行为。此外，它通过调节色氨酸代谢和改变肠道微生物群组成来降低抑郁症的风险（Hu等人，2022；S. Zhao等人，2023）。据报道，EGCG具有抗抑郁作用。然而，考虑到EGCG在红茶加工过程中的转化及其特征衍生物茶多酚A的形成，茶多酚A是否对红茶的抗抑郁作用有贡献仍不清楚。在本研究中，使用慢性不可预测轻度应激（CUMS）建立了大鼠抑郁模型。CUMS诱导的大鼠表现出与抑郁症患者相似的抑郁样行为，包括享乐缺失、食欲和体重下降以及自愿和探索活动减少，使该模型在抑郁症研究中得到广泛应用（Xiong等人，2026）。随后研究了茶多酚A对抑郁样行为、炎症细胞因子和脑源性神经营养因子（BDNF）水平以及海马体组织完整性的影响。基于16S rRNA测序，我们分析了茶多酚A对肠道微生物群组成的影响，并使用非靶向代谢组学全面评估了不同组织（粪便、结肠、血清和皮层）的代谢谱变化，以了解茶多酚A影响的代谢途径。此外，还使用靶向代谢组学进一步检测了SCFA、BA和AA的特定变化。这项研究通过行为和大脑病理学的全面分析，以及肠道微生物群和代谢组学数据，提供了茶多酚A通过微生物组-肠道-大脑轴改善抑郁行为的新视角。

2 材料与方法

2.1 茶多酚A的制备

制备方法遵循先前报道的方法（J. H. Song等人，2017），并进行了轻微修改。将黑曲霉（Aspergillus niger）接种到含有7.0% EGCG和1.0%绿茶粉的改良Czapek-Dox液体培养基中，在25°C下以120 rpm的速度振荡培养19天。发酵后，将培养液在11,000 × g下离心15分钟。然后将在40°C–42°C下浓缩至原体积的十分之一。将浓缩液加载到Sephadex LH-20柱上，并用60%乙醇洗脱以获得茶多酚A组分，随后在40–42°C下进一步浓缩。通过C18柱进行制备高效液相色谱（HPLC）纯化，流速为3 mL/min，流动相A为1%水醋酸，流动相B为乙腈。梯度条件如下：0分钟时90% A和10% B，17分钟内线性梯度至45% A和55% B，13分钟内至43% A和57% B，10分钟内至20% A和80% B，然后再次回到90% A和10% B，最后保持10分钟。洗脱液冷冻干燥后获得纯度大于95%的固体茶多酚A。茶多酚A的纯度测定方法和鉴定结果见支持信息。

2.2 动物

二十四只Sprague-Dawley雄性大鼠被饲养在湖南农业大学茶叶研究所的标准动物设施中，条件为12小时光照：12小时黑暗周期、25 ± 3°C和35%–60%相对湿度。实验前，所有大鼠在这些标准饲养条件下进行了1周的适应期，可以自由获取标准饲料和水。

2.3 实验设计

大鼠被分为三组：对照组（CK）、CUMS组（MOD）和CUMS + 茶多酚A组（teadenol A组），每组八只大鼠。CK组和MOD组口服给予蒸馏水（10 mL/kg），而teadenol A组则给予100 mg/kg的茶多酚A（基于实验前结果）。所有处理在CUMS程序前1小时（上午8:00至9:00）口服，持续5周（图1A）。图1：茶多酚A缓解CUMS诱导大鼠的抑郁样行为。（A）实验设计示意图。（B）茶多酚A对CUMS大鼠体重的影响。（C）茶多酚A对OFT、YMT、MWMT和FST行为指标的影响。（D）OFT、YMT和FST的轨迹图。（E）血清中IL-1β、TNF-α和IL-6的水平。（F）用H&E染色的海马体CA1和CA3区域的组织切片显微照片（200×）。（G）海马体CA1区域中BDNF（红色）和DAPI（蓝色）的免疫荧光图像。不同字母表示组间统计学显著差异（p < 0.05）。

2.4 CUMS模型

除了CK组外，所有其他组都接受了35天的CUMS处理。不可预测的压力因素参考我们之前的研究（J. Zhou等人，2025），包括每天一次的噪音暴露（4小时）、潮湿的笼子环境（24小时）、笼子倾斜45°（24小时）、食物和水剥夺（24小时）以及反向光照周期（24小时）。每天进行三次尾部夹捏（3分钟）和4°C水中浸泡（5分钟），每次间隔6小时。程序每天上午9:00开始。连续五周每周随机应用七种不同的压力因素，没有任何压力因素连续重复。食物和水的供应是自由取用的，除非在实验设计要求的特定剥夺程序期间。

2.5 行为测试

开放场地测试（OFT）、Y型迷宫测试（YMT）、Morris水迷宫测试（MWMT）和强迫游泳测试（FST）的实验设备、方法和数据收集程序均基于我们之前发表的研究（J. Zhou等人，2025年）。每次测试后，都会清理大鼠的残留物，并用75%的酒精彻底消毒设备。

2.6 生化分析

根据实验室动物护理和使用的指南，通过腹腔注射过量的戊巴比妥钠（150 mg/kg）对大鼠实施安乐死。收集全血，使其凝固30分钟，然后在4°C下以2500 g的离心力离心10分钟。使用ELISA试剂盒测定血清中的IL-1β、IL-6和TNF-α的水平。

2.7 组织病理学评估

将大鼠的海马组织固定在10%的福尔马林中，包埋在石蜡中，并切片（5 μm）。切片脱蜡、重新水化，用H&E染色，并用中性介质装片。在显微镜下观察组织病理学变化（M. Li, Zhu等人，2023年）。

2.8 免疫组化和免疫荧光分析

在室温下取出整个脑组织。按照我们实验室的常规程序，将大脑在冠状平面上切片并进行免疫荧光处理（Hu等人，2022年）。

2.9 大鼠粪便中的肠道微生物群分析

粪便样本收集在无菌、无酶的离心管中，立即在液氮中快速冷冻，并储存在-80°C。大鼠粪便中的细菌基因组由中国上海的Majorbio Bio-Pharm Technology有限公司进行测序。在提取粪便基因组DNA后，首先通过琼脂糖凝胶电泳评估PCR扩增产物，然后使用QuantiFluor-ST Blue荧光定量系统（Promega）进行定量。构建MiSeq文库进行测序，根据重叠区域合并配对末端读段，随后进行质量控制和序列过滤。数据使用Majorbio Cloud平台（https://www.majorbio.com/）进行分析，包括alpha多样性、beta多样性、线性判别分析效应大小（LEfSe）分析以及差异显著性测试，这些分析均按照我们之前的研究（J. Zhou等人，2025年）进行。

2.10 大脑皮层、血清、结肠组织和粪便的代谢组学分析

在收集和准备大脑皮层、血清、结肠组织和粪便后，使用超高性能液相色谱-四极杆阱质谱（UHPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS）系统进行分析，该系统包括UltiMate 3000系统和Thermo Q-Exactive Orbitrap质谱仪。检测方法在支持信息中提供。使用MetaboAnalyst 6.0（https://www.metaboanalyst.ca/MetaboAnalyst/）进行主成分分析（PCA）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）、主坐标分析（PCoA）和京都基因组与基因组百科全书（KEGG）通路分析，以评估组间差异。

2.11 氨基酸、胆汁酸和短链脂肪酸分析

使用UHPLC-MS/MS和GC-MS系统分别测量血清中的16种氨基酸、27种胆汁酸（见缩写部分）以及粪便中的5种短链脂肪酸（乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸和戊酸）的水平，这些方法基于我们之前的研究（N. Li等人，2025年；M. Zhu等人，2024年）。

2.12 统计分析

使用SIMCA 14.1（Umetrics AB，瑞典乌梅阿）进行PCA、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）、层次聚类分析（HCA）和载荷分析。对于多组比较，评估方差同质性，如果不符合方差相等的假设，则对数据进行适当转换。通过排列测试评估模型有效性，将原始模型与从随机排列的数据集生成的模型进行比较以评估统计显著性。数据以平均值±标准误差（SEM）的形式呈现。组间统计显著性使用单因素方差分析（ANOVA）确定，随后进行Duncan的多重范围测试（p < 0.05）。图表使用GraphPad Prism 8.01（GraphPad Software，美国圣地亚哥）和Majorbio Cloud平台生成。

3 结果

3.1 茶多酚A改善了CUMS诱导的大鼠的抑郁样行为并降低了炎症细胞因子的水平

研究表明，茶多酚A是EGCG的关键裂解产物，具有抗氧化和美容效果，表现出抗糖尿病特性，并能改善代谢综合征（Nagasawa等人，2020年）。为了研究红茶中的特征化合物茶多酚A是否有助于缓解抑郁，我们对每组大鼠进行了行为测试。OFT（穿越网格的数量和直立时间）、YMT（进入Y臂的次数和在Y臂中行进的距离）、MWMT（穿越原始平台的次数以及在平台区域停留的时间）和FST（静止游泳时间）等行为测试可以反映实验大鼠的运动探索能力、空间记忆能力以及在不可避免的压力面前的无助状态，从而提供抑郁行为的总体衡量（N. Jiang等人，2021年）。茶多酚A改善了抑郁大鼠的抑郁样行为并减少了炎症反应。结果显示，各组大鼠的初始体重没有显著差异。然而，长期暴露于CUMS导致MOD组的体重显著下降，与CK组和茶多酚A组相比（图1B）。MOD组穿越网格的数量、直立时间、进入Y臂的次数和在Y臂中行进的距离以及在平台区域停留的时间显著低于CK组。此外，MOD组大鼠在FST实验中表现出更强烈的无助状态，表现为游泳静止时间显著延长（图1C）。茶多酚A治疗有效地逆转了这些参数，部分恢复到CK组观察到的正常水平。此外，CK组和茶多酚A组的OFT、YMT和FST的实验轨迹图相似，但与MOD组明显不同（图1D）。除了抑郁行为通常与全身炎症有关外，这还表现为血清中炎症标志物水平的升高（Beurel等人，2020年）。使用ELISA试剂盒量化了包括IL-1β、IL-6和TNF-α在内的关键炎症细胞因子的血清水平。与CK组和茶多酚A组相比，MOD组的IL-1β和TNF-α水平显著升高（图1E），这与之前的研究结果一致（M. Zhang等人，2023年）。

3.2 茶多酚A逆转了海马组织区域的神经元损伤并恢复了BDNF水平

脑神经元细胞的状态和BDNF的水平是评估抑郁对大脑影响的关键指标。在抑郁状态下，据报道脑神经元会受损，并伴有大脑中BDNF表达的下调（M. Zhang等人，2023年）。茶多酚A逆转了CUMS诱导的抑郁大鼠的神经元损伤。用H&E染色的海马组织切片的组织病理学检测显示，CK组海马CA1和CA3区域的神经元完整、排列紧密整齐，边界清晰，层次较多。然而，与CK组相比，CUMS诱导的大鼠的神经元数量减少，伴有细胞裂解的迹象。细胞的排列显得松散和无序，表现为细胞间空间增大、层次减少和结构模糊。茶多酚A干预后，CUMS诱导的大鼠的海马形态显著改善，神经细胞和层次相对增加，排列更加有序（图1F）。如图1G所示，与CK组相比，CUMS暴露的大鼠海马的平均荧光强度降低，凋亡增加。然而，茶多酚A治疗增加了CUMS大鼠的海马BDNF荧光强度，使其恢复到与CK组相当的水平。

3.3 茶多酚A调节了CUMS诱导的大鼠的肠道微生物群组成

肠道微生物群的组成和平衡在抑郁及相关疾病的发病中起着关键作用，这一点得到了微生物群移植研究的支持（Kelly等人，2016年；S. Liu等人，2020年）。通过进行大鼠肠道内容物中微生物群体的16S rRNA测序来评估茶多酚A对肠道微生物群的影响。计算了包括丰富度、Shannon、ACE和Chao1在内的alpha多样性指数，以评估肠道微生物群的多样性。与CK组相比，MOD组的alpha多样性显著降低（图2A）。茶多酚A部分恢复了CUMS诱导的大鼠的肠道微生物群alpha多样性；然而，它仍然低于CK组。PCoA显示样本根据各自的组别有明显的分离（图2B）。茶多酚A重塑了CUMS诱导的大鼠的肠道微生物。 (A) Alpha多样性。(B) 基于属丰度的PCoA得分图。(C) 门水平的相对丰度。(D) 属水平的相对丰度。(E) 不同组中前100个属的热图。不同的字母表示组间具有统计学显著差异（p < 0.05）。为了研究CUMS程序和茶多酚A对大鼠肠道微生物群的具体影响，我们在门和属水平上进行了详细的微生物组成分析。茶多酚A调节了CUMS诱导的大鼠的肠道微生物群组成。结果显示，Firmicutes、Actinobacteriota、Proteobacteria和Desulfobacterota构成了大鼠肠道微生物群中的主要细菌门。与CK组相比，CUMS诱导的抑郁组中Firmicutes、Actinobacteriota、Verrucomicrobiota、Bacteroidota、Cyanobacteria和Campylobacterota的相对丰度显著降低。相反，Proteobacteria和unclassified_k__norank_d__Bacteria在抑郁大鼠中的比例高于CK组和茶多酚A组。茶多酚A增加了抑郁大鼠中Verrucomicrobiota、Firmicutes、Bacteroidota、Cyanobacteria和Campylobacterota的丰度。然而，Firmicutes的丰度仍然显著低于CK组（图2C）。在丰度最高的15个属中，CUMS暴露降低了大鼠肠道微生物群中大多数属的丰度，而Clostridium_sensu_stricto_1和Escherichia-Shigella的比例增加。有趣的是，茶多酚A干预逆转了这一现象，并显著增加了Faecalibaculum、Monoglobus、Lachnospiraceae_NK4A136_group和UCG-005的丰度（图2D）。在属水平上，前100个属的聚类热图显示CK组和茶多酚A组的微生物组成更为相似，而CUMS组则明显分离（图2E）。此外，使用LDA得分阈值> 3.5进行LEfSe分析，以识别组间的不同微生物分类单元。如图3A,B所示，Clostridia、Coriobacteriia和Negativicutes在Firmicutes门下是CK组和茶多酚A组中的主要细菌。Proteobacteria门下的Gammaproteobacteria类和Actinobacteria类在MOD组中占主导地位。在属水平上，g__Bifidobacterium、g__Clostridium_sensu_stricto_1和g__Escherichia_Shigella与抑郁有关（Bosch等人，2022年），是MOD组中的特征微生物。有趣的是，茶多酚A组中的大多数优势微生物能够产生SCFAs。这些包括g__Monoglobus（产生乙酸和丙酸的细菌）（Kim等人，2017年），g__Lachnospiraceae_NK4A136_group、g__norank_f__Lachnospiraceae和g__Lachnospiraceae_UCG_006，属于Lachnospiraceae家族，其丰度通常被认为是肠道丁酸产生细菌的重要指标（Guo等人，2021年；Yi等人，2021年），以及g__Akkermansia（产生乙酸和丙酸的细菌）（Mao和Liang，2023年）。其中，有益微生物，特别是Lachnospiraceae家族的成员和Akkermansia属，已被证明在维持人类健康和通过微生物移植介导抗抑郁效果方面起着重要作用（He等人，2024年；Zaplana等人，2024年）。

3.4 茶多酚A减轻了CUMS诱导的大鼠的代谢紊乱和代谢途径的改变

肠道微生物群的组成改变会破坏宿主的代谢稳态，从而影响代谢途径，并可能促进代谢障碍的发展（M. Zhang等人，2023年）。非靶向代谢组学被用来全面研究茶酚醇A对CUMS诱导的大鼠大脑皮层、血清、结肠组织和粪便中的代谢物及代谢途径的影响。茶酚醇A缓解了CUMS引起的大鼠代谢紊乱，并调节了相关的代谢途径。PLS-DA方法被用于分析代谢物数据。结果显示，血清、结肠组织和粪便中的代谢物谱存在明显差异，各组样本各自聚集在一起。大脑皮层中的CK组和茶酚醇A组聚集在一起，但与MOD组分离（图4A）。为了进一步研究代谢物的具体变化，我们在PLS-DA中应用VIP > 1和p < 0.05的标准来识别组间差异代谢物。在这些差异代谢物中，有机酸及其衍生物、脂质和类脂质分子以及有机杂环化合物是大脑皮层、血清和结肠组织中的主要差异代谢物。有趣的是，粪便中鉴定出的差异代谢物主要是氨基酸（AA）及其衍生物，这与大脑皮层、血清和结肠中的差异代谢物谱相反（图4B）。选择了VIP值最高的30种差异代谢物进行展示（图4C）。在这些代谢物中，几种与抑郁相关的代谢物在不同组织中被发现。这些包括大脑皮层中的Nε-乙酰-L-赖氨酸和d-红细胞鞘氨醇C-20；血清中的N-花生四烯酰牛磺酸；结肠中的吡哆醛磷酸、21-羟基孕烷醇酮和N-油酰谷氨酸；以及粪便中的N-乙酰-L-谷氨酸5-半醛、N-花生四烯酰甘氨酸和3-甲基组氨酸。此外，还观察到了几种胆汁酸（BA）衍生物，包括12α-羟基-5β-胆-3-烯-24-酸、7β,12α-二羟基胆烷酸和16α-羟基-5β-胆-3-烯-24-酸。这些化合物参与了与抑郁相关的多种代谢途径，如AA、BA和类固醇代谢（Esteve等人2017年；N. Li等人2025年；X. Li等人2024年；Pedraz-Petrozzi等人2023年；Sun等人2022年；Teng等人2025年）。它们可以通过调节神经递质平衡、减少氧化应激和调节炎症反应来影响抑郁的发生和发展。MD组四种组织中鉴定出的前30种差异代谢物的趋势与CK组相反。然而，在茶酚醇A干预后，代谢物的变化得到了逆转，某些代谢物的水平恢复到了与CK组相当的水平。这表明茶酚醇A干预在缓解CUMS诱导的抑郁大鼠的代谢紊乱中起作用。

不同组别肠道代谢物的组成和差异，以及代谢途径的分析。(A) 不同组的PLS-DA得分图。(B) 基于PLS-DA和VIP > 1识别的差异代谢物。(C) 粪便、结肠组织和血清中差异代谢物的VIP值图（PLS-DA中VIP值最高的30种）。(D) 粪便、结肠组织和血清中KEGG差异代谢途径图（前25种）。不同字母表示组间统计学上的显著差异（p < 0.05）。为了更好地理解差异代谢物背后的分子机制，我们使用KEGG（https://www.metaboanalyst.ca/MetaboAnalyst/）对鉴定出的代谢物进行了代谢途径分析。选择了前25条途径进行展示（图4D，表S1–S4）。氨基酸代谢，包括AA生物合成，在所有四种组织中占主导地位，特别是在粪便中，16条途径中有10条与氨基酸代谢相关。色氨酸代谢与抑郁密切相关（Correia和Vale 2022年；Pu等人2021年），在大脑皮层、血清和粪便中都有检测到。研究表明，MOD患者的血浆精氨酸水平明显较低，精氨酸和脯氨酸（Pro）代谢的紊乱在抑郁发展中起作用（Xie等人2024年）。同样，本研究也观察到CUMS诱导的大鼠的大脑皮层、血清和粪便中精氨酸和脯氨酸代谢的紊乱。此外，丁酸盐代谢（与SCFAs代谢相关）在大脑皮层和血清中被观察到。在血清和结肠组织中检测到了初级BA的合成。据报道，抑郁患者和健康个体之间的SCFAs和BA水平存在显著差异。此外，补充SCFAs和牛磺脱氧胆酸（一种亲水性BA）可以改善抑郁症状，并伴随着肠道菌群的恢复（X. Li等人2024年；Needham等人2020年）。这些代谢途径通过微生物群-大脑-肠道轴在调节抑郁中起着关键作用。

3.5 茶酚醇A调节了抑郁大鼠中氨基酸（AA）、胆汁酸（BA）和短链脂肪酸（SCFAs）的改变的代谢谱

如上所述，茶酚醇A调节了CUMS诱导的抑郁大鼠的肠道微生物群，促进了产生SCFAs的微生物的增殖，这些微生物在茶酚醇A组中成为优势物种。此外，它还改善了与抑郁相关的代谢紊乱，包括大脑皮层、血清、结肠和粪便中的AA、BA代谢以及SCFAs代谢的紊乱。此外，茶酚醇A将差异代谢物的水平恢复到了与CK组相当的水平。为了进一步探索茶酚醇A在大鼠中的代谢效应，对血清AA和粪便SCFAs及BA进行了靶向分析。MOD组中的AA水平普遍升高，缬氨酸（Val）、异亮氨酸（Ile）、苏氨酸（Thr）、蛋氨酸（Met）和天冬氨酸（Asp）以及赖氨酸（Lys）的水平显著升高，而Pro和Trp的水平明显低于CK组（图5A，表S5）。与AA的趋势相反，CUMS诱导的大鼠粪便中的BA水平降低，CDCA（鹅去氧胆酸）、DCA（脱氧胆酸）、LCA（石胆酸）、TUDCA（牛磺熊去氧胆酸）、UDCA（熊去氧胆酸）、HDCA（氢去氧胆酸）、β-MCA（β-牛磺胆酸）、GUDCA（甘氨酰去氧胆酸）和3β-UCA（3β-熊去氧胆酸）的水平显著低于CK组。然而，与CK组和茶酚醇A组相比，CUMS组中的甘氨酰石胆酸（GLCA）和脱氢胆酸（DHCA）水平显著升高（图5B，表S6）。SCFAs由肠道微生物对膳食纤维和其他不可消化物质的发酵产生，在调节微生物群-肠道-大脑轴中起着关键作用。SCFA水平的下降与抑郁的发展密切相关（L. Liu等人2023年）。抑郁大鼠的粪便SCFAs水平显著低于CK组（图5C，表S7）。然而，茶酚醇A的干预使抑郁大鼠的SCFA水平恢复到了CK组观察到的水平。聚类热图显示，茶酚醇A组与CK组聚集在一起，并明显与MOD组分离。茶酚醇A逆转了代谢紊乱，将抑郁大鼠中大多数BA、AA和SCFAs的相对水平恢复到接近正常水平（图5D）。

不同组别中AA、BA和SCFAs的水平以及Spearman相关性热图。不同组别中AA、BA和SCFAs的变化（A–C）。(D) 不同组别中AA、BA和SCFAs的热图。(E) 显著不同的肠道微生物群与生理指标之间的相关性分析。不同字母表示组间统计学上的显著差异（p < 0.05）。在MOD组和茶酚醇A组之间进行了生理参数与肠道微生物分类单元之间的皮尔逊相关性分析，结果显示有显著差异。如图5E所示，选定的肠道微生物群与在原始平台上花费的时间次数、进入Y臂的次数、水平活动、直立行为以及在平台区域花费的时间呈正相关，也与大多数BA和SCFAs呈正相关。它们与游泳不动时间、炎症细胞因子、AA和DHCA呈负相关。其中，UCG-005、Lachnospiraceae_NK4A136_group和Monoglobus与SCFA代谢有很强的正相关；这些肠道微生物已被报道属于产生SCFAs的属（Kim等人2017年；Ou等人2023年；Yi等人2021年；W. Zhou等人2022年）。这进一步支持了我们微生物数据分析的结果。值得注意的是，一些食品功能性成分，如茶氨酸和阿克替苷，在研究其抗抑郁效果时也报告了类似的结果（M. Li等人2023年；Y. Zhao等人2025年）。然而，相关的微生物群是否可以通过直接改变代谢物水平（例如SCFAs）来调节抑郁行为，仍需通过肠道微生物群移植来验证。

4 讨论

抑郁是一种慢性精神障碍，对个人健康造成重大负担。茶酚醇A是绿茶中EGCG的主要裂解产物，据报道具有抗氧化、抗糖尿病、抗衰老和改善代谢综合征的作用。然而，茶酚醇A作为绿茶的特征化合物是否有助于缓解抑郁行为仍不清楚。我们通过EGCG微生物发酵合成了茶酚醇A，并使用CUMS大鼠模型研究了其对抑郁的影响。结果表明，茶酚醇A可以有效缓解抑郁行为。神经炎症在抑郁症等神经疾病的发展中起着重要作用，并与免疫细胞对病理刺激的持续激活密切相关（Shao等人2023年）。这种持续的激活会提高炎症细胞因子的水平，引发炎症级联反应，导致神经元损伤、细胞凋亡和抑郁症状的加剧（Alcocer-Gómez等人2016年；Shao等人2023年）。在本研究中，抑郁大鼠表现出TNF-α、IL-1β和IL-6水平的显著升高。此外，神经炎症会导致BDNF表达下调，BDNF是抑郁发作的重要生物标志物。在临床抑郁病例和实验动物模型中都观察到BDNF表达的显著下降，同时炎症细胞因子水平显著升高（Fang等人2020年；Mondal和Fatima 2019年；J. Wang等人2023年）。因此，我们通过检查海马病理学并进行免疫荧光分析来评估茶酚醇A对抑郁诱导的脑损伤的保护作用。结果表明，茶酚醇A通过显著降低炎症因子水平、修复受损的海马神经元和增加抑郁大鼠的BDNF表达来逆转这些效应。研究表明，肠道微生物群通过肠道-大脑轴调节中枢神经系统功能，其失调与抑郁的发作密切相关（de Vos等人2022年；Hao等人2022年；Irum等人2023年；Ma等人2023年）。抑郁个体的肠道微生物多样性和丰富度与健康对照组相比有显著变化，包括厚壁菌门（Firmicutes）的减少和变形菌门（Proteobacteria）的增加（S. Liang等人2018年）。当将抑郁患者的粪便移植到健康大鼠体内时，这些大鼠也表现出抑郁行为（Kelly等人2016年；S. Liu等人2020年）。同样，在CUMS诱导的抑郁大鼠中，抑郁样行为与肠道微生物组成的变化、促炎细胞因子的表达改变和BDNF水平的变化显著相关（M. Zhang等人2023年）。然而，典型的抗抑郁药物可以治疗或缓解抑郁症状，通常伴随着肠道微生物群的恢复。在本研究中，CUMS诱导的抑郁大鼠的肠道微生物丰度确实发生了变化。这些变化主要表现为Campilobacterota、蓝细菌门（Cyanobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidota）、疣微菌门（Verrucomicrobiota）和厚壁菌门（Firmicutes）的比例显著减少，而变形菌门（Proteobacteria）和未分类_k__norank_d__Bacteria的比例增加。在这些变化中，变形菌门/厚壁菌门的比例增加是MOD患者肠道微生物群组成的一个定义特征（L. Liu等人2023年）。此外，在属水平上，CUMS程序显著改变了细菌的丰度，如乳杆菌（Lactobacillus）、Romboutsia、未分类_f__Lachnospiraceae、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Monoglobus和Faecalibaculum。Monoglobus已被认为与膳食纤维发酵有关，并被鉴定为与抑郁相关的潜在关键生物标志物属（X.-Q. Liang等人2022年）。Blautia在缓解炎症疾病、改善代谢紊乱和参与各种生物过程中起着关键作用。在MOD中观察到Faecalibacterium、乳杆菌（Lactobacillus）和Blautia的相对丰度减少，而Blautia和Bacteroides的变化可能共同表明促炎和抗炎机制之间的不平衡（L. Liu等人2023年；Yang等人2020年）。在抑郁模型的大鼠或小鼠中，也观察到Romboutsia、Monoglobus、Lachnospiraceae NK4A136组和Adlercreutzia的丰度减少（X.-Q. Liang等人2022年；Q. Wang等人2019年；M. Zhang等人2023年）。茶酚醇A处理后，Faecalibaculum、Monoglobus和Lachnospiraceae NK4A136组的相对丰度显著增加，这与抑郁大鼠抑郁样行为的改善相关。这些肠道微生物群调节的效果类似于某些具有抗抑郁特性的传统中药所观察到的效果（X.-Q. Liang等人2022年；Zhuang等人2023年）。此外，Lachnospiraceae NK4A136群和未分类的f__Lachnospiraceae（均属于Lachnospiraceae家族）以及Faecalibaculum已被证明可以通过多糖降解产生短链脂肪酸（SCFAs），包括乙酸、丁酸和丙酸（Bosch等人，2022年；Yan等人，2023年）。这些SCFAs对于维持肠道屏障的完整性至关重要，而它们的减少与抑郁症的发病机制密切相关。多项实验已经证实，给予SCFAs具有显著的抗抑郁和抗焦虑作用（L. Liu等人，2023年；Palepu等人，2024年）。同时，LEfSe分析显示，与SCFA产生相关的几种微生物，如norank_f__norank_o__Clostridia_UCG_014、Akkermansia、Quinella和Lachnospiraceae_UCG_006，也是teadenol A群的典型成员（Bosch等人，2022年；Kumar等人，2022年；M. Liu等人，2022年）。然而，Bifidobacterium、Clostridium sensu stricto 1和Escherichia_Shigella在MOD群中富集，这与先前的研究结果一致（X.-Q. Liang等人，2022年；Y. Zhang等人，2021年）。总体而言，由CUMS引起的抑郁大鼠的肠道微生物群发生了显著变化。Teadenol A调节并部分恢复了这些微生物群的丰度，特别是那些产生SCFAs的微生物群，这可能进一步影响SCFAs的代谢。作为重要的信使，代谢物是生物过程的最终产物，直接反映了生化途径和生理状态的变化。证据表明，肠道微生物群通过改变宿主调节的代谢过程影响抑郁症的发展和进展（X.-Q. Liang等人，2022年；M. Zhang等人，2023年）。对各种组织（大脑皮层、血清、结肠组织和粪便）的非靶向代谢组学分析显示，CUMS程序引起了显著的代谢变化，这些变化部分被teadenol A逆转。与这些差异代谢物相关的代谢途径主要涉及氨基酸（AA）的代谢，尤其是在粪便中。在MOD患者中的临床研究表明，微生物AA代谢的紊乱是肠道生态系统的一个特征性特征。其中，色氨酸（Trp）代谢是始终与微生物基因和粪便代谢物紊乱相关的主要途径（Yang等人，2020年）。值得注意的是，本研究在大脑皮层、血清和粪便中都检测到了Trp代谢。在CUMS诱导的大鼠中，观察到与抑郁相关的精氨酸（Arg）和脯氨酸（Pro）代谢紊乱（Xie等人，2024年）。这些发现进一步证实了氨基酸代谢紊乱与抑郁症病理生理学之间的强烈联系。此外，在大脑皮层和血清中发现了与丁酸（BA）和SCFAs相关的代谢途径富集，包括丁酸代谢，以及在血清和结肠组织中的主要BA合成。这支持了这些代谢物通过肠-脑轴与中枢神经系统交流的观点，影响情绪和认知功能以缓解抑郁（X. Li等人，2024年；Needham等人，2020年；Shao等人，2022年）。为了进一步探索teadenol A对CUMS诱导的抑郁大鼠中AA、BA以及SCFAs代谢的具体影响，我们对大鼠血清中的AA进行了靶向测量，并对粪便中的SCFAs和BA进行了测量。AA作为必需营养素，可以直接穿过血脑屏障，影响和调节大脑的认知功能。现在的研究已将AA确定为抑郁症代谢组学分析中的潜在诊断生物标志物（J. Zhou等人，2025年）。抑郁症的发作通常与Trp水平下降有关，抑郁患者常常表现出Trp水平的显著降低，以及相关代谢途径的紊乱（Pan等人，2018年）。KEGG通路富集分析显示，Trp代谢途径在大鼠的大脑皮层、血清和粪便中均富集。此外，抑郁大鼠的血清Trp水平显著降低，这与先前的研究结果一致（Pan等人，2018年）。这些结果表明，teadenol A参与了抑郁大鼠中色氨酸代谢的调节，在一定程度上有助于解释红茶缓解抑郁样行为的效果（Hu等人，2022年）。然而，其在红茶整体作用中的相对贡献和效应大小仍需通过进一步的比较研究来澄清。SCFAs作为重要的微生物代谢物，在微生物群-肠道-脑轴的交流中起着关键作用（Dalile等人，2019年）。研究表明，MOD患者和抑郁小鼠中的SCFAs显著减少（L. Liu等人，2023年），这与我们的发现一致。在一个动物模型中，口服补充SCFAs一周后，再经历三周反复的心理社会压力，SCFAs在小鼠中表现出抗抑郁效果（Van de Wouw等人，2018年）。BA作为胆汁的关键成分，在维持血糖稳态、调节脂质代谢和支持能量平衡中起着关键作用。最近的研究揭示了BA与抑郁症病理生理学之间的关联。值得注意的是，抑郁个体和健康对照组之间的BA水平存在显著差异（X. Li等人，2024年；Sun等人，2022年）。在抑郁的动物模型中，下丘脑和血液中的BA水平通常降低（X. Li等人，2024年），并且补充BA可以缓解这些模型中的抑郁症状（Lu等人，2018年），这表明升高的BA水平可能对预防抑郁具有保护作用。与此一致，我们的结果显示，MD组的BA总体水平低于CK组和Teadenol A组。总的来说，我们的靶向代谢组学数据进一步证实了CUMS诱导的抑郁大鼠中AA、BA代谢以及SCFAs代谢的紊乱，其特征是SCFAs和BA水平降低，而AA水平升高。值得注意的是，teadenol A被证明可以逆转这些代谢变化，将这些代谢物的水平恢复到对照组观察到的水平。因此，我们推测teadenol A通过调节肠道微生物群组成并影响多种代谢途径来缓解这些CUMS诱导的代谢紊乱，从而改善抑郁症状。teadenol A缓解抑郁样行为的潜在机制可能与通过益生菌补充来恢复肠道微生物群组成的干预措施不同（J. Wang等人，2025年）。它也可能与多酚（例如EGCG）不同，后者主要通过抗氧化、抗炎和神经保护作用发挥抗抑郁效果（J. Wang等人，2020年；Y. Zhang等人，2024年）。相比之下，teadenol A似乎通过调节和重塑肠道微生物群及其相关的代谢网络来调节和重塑肠-脑轴的整体状态，从而间接影响宿主的神经功能和行为。因此，从应用开发的角度来看，teadenol A有可能与益生元、特定益生菌或其他食品功能性成分结合使用，以增强对肠道微生物群-代谢网络的总体调节效果。此外，剂量-反应分析对于评估teadenol A的功能效果和指导其未来的应用开发至关重要。在未来的研究中，我们将建立多个剂量组，系统地评估teadenol A的剂量依赖性效果和安全性。尽管这项研究确定了teadenol A缓解抑郁行为的重要机制，但建立微生物组-肠道-脑轴与抑郁症或相关疾病之间的因果关系仍然具有挑战性（M. Li等人，2023年；Van de Wouw等人，2018年；Y. Zhang等人，2021年；J. Zhou等人，2025年）。进一步的研究，特别是靶向粪便微生物群移植实验，将是我们团队的重点。

5 结论

本研究探讨了teadenol A的潜在抗抑郁效果，teadenol A是红茶中EGCG的关键裂解产物，重点关注微生物组-肠道-脑轴。研究发现，teadenol A缓解了由CUMS诱导的大鼠的抑郁行为，降低了血清中的IL-1β、IL-6和TNF-α水平，改善了海马体的形态，并上调了BDNF的表达。此外，teadenol A调节了肠道微生物群谱型，促进了抑郁大鼠微生物群多样性的恢复，并增加了有益细菌的相对丰度，包括Monoglobus、Lachnospiraceae_NK4A136群、Akkermansia和Quinella。非靶向代谢组学分析显示，teadenol A缓解了CUMS诱导的抑郁大鼠粪便、结肠、血清和大脑皮层中的代谢途径紊乱，部分恢复了代谢物谱型到稳态。靶向代谢组学进一步显示，teadenol A增加了粪便中BA和SCFAs的总体水平，并显著提高了血清中的Trp和Pro水平。总体而言，这些发现表明，teadenol A通过调节肠道微生物群和代谢组学失衡，通过微生物组-肠道-脑轴具有潜在的抗抑郁效果。

作者贡献

赵婷月：撰写——原始草稿和编辑、可视化、形式分析、概念化。陈银燕：验证、调查、数据管理。赵一桥：验证、调查、数据管理。李一龙：验证、调查、数据管理。周嘉欣：验证、调查、数据管理。牛莉：验证、调查。李杰：概念化。黄建华：概念化。刘中华：审阅和编辑、概念化。王坤波：资源、项目管理、资金获取。朱明志：撰写——审阅和编辑、项目管理、资金获取。

本工作得到了中国国家重点研发计划（13974263725cn）、湖南省重点研发计划（2024JK2150）、湖南省青年科学基金（A类；2025JJ20022）、国家茶叶产业技术体系项目（CARS-19）、湖南省自然科学基金（2023JJ50004）和湖南省教育厅科学研究基金（20B282）的支持。

伦理声明

动物实验的设计遵循了1975年赫尔辛基宣言的指南，并获得了湖南农业大学生物医学研究伦理委员会的批准（批准号：BRECHAU-2021-057；中国湖南长沙）。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究发现的数据可向相应作者索取。