《Frontiers in Microbiology》：Sishen wan modulates gut microbial and short-chain fatty-acid imbalances and ameliorates behavioral and inflammatory abnormalities in mice with chronic sleep deprivation
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背景：慢性睡眠剥夺（CSD）破坏情绪相关行为、肠道微生物生态与炎症稳态。四神丸（SSW）为临床用于慢性腹泻的植物药方剂，在结肠炎模型中显示微生物群与炎症调节作用，但其在睡眠剥夺下的保护作用不明。方法：采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-QTOF-
背景：慢性睡眠剥夺（CSD）破坏情绪相关行为、肠道微生物生态与炎症稳态。四神丸（SSW）为临床用于慢性腹泻的植物药方剂，在结肠炎模型中显示微生物群与炎症调节作用，但其在睡眠剥夺下的保护作用不明。方法：采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-QTOF-MS）表征SSW化学成分。雄性C57BL/6J小鼠以改良多平台水环境法建立CSD模型，给予三剂量SSW或氟西汀（FLX）。评估行为学、组织病理学、粪便/血清/海马短链脂肪酸（SCFA）浓度、肠道微生物组成；并将对照、模型、高剂量SSW（SSW-H）供体粪便移植（FMT）至抗生素预处理受体。结合血清非靶向代谢组学、海马转录组学、RT-qPCR与静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）分析代谢、转录与脑功能变化。结果：CSD降低蔗糖偏好与旷场活动，延长悬尾与强迫游泳不动时间，加重结肠与海马损伤，升高促炎细胞因子；SSW-H改善最一致。CSD降低微生物丰富度多样性，减少粪便乙酸/丙酸/丁酸及血清乙酸；SSW-H使群落向对照偏移，增加阿克曼菌（Akkermansia），提升主要SCFA。FMT显示模型供体受体再现行为/组织异常，SSW-H供体受体表型较轻。SSW-H伴血清脂质/氨基酸/一碳代谢部分正常化，调节海马趋化因子/细胞因子/NF-κB信号， attenuate若干脑区异常。结论：SSW缓解CSD相关行为异常、组织损伤与炎症，高剂量效应最一致，伴微生物组成与SCFA谱改变。
研究背景与立项依据：全球约16.2%成人符合失眠障碍标准，长期睡眠丧失超越昼夜节律紊乱，累及其他神经内分泌、免疫、代谢与胃肠稳态。实验研究证实CSD削弱海马CA1神经元连接并促进胶质活化。睡眠丧失持续扰动肠道微生物生态系统，伴随屏障受损、全身炎症与代谢功能障碍；微生物代谢产物尤其是短链脂肪酸（SCFA，含乙酸、丙酸、丁酸）经游离脂肪酸受体、组蛋白去乙酰化酶抑制及神经体液途径影响远端组织。四神丸由补骨脂（Psoralea corylifolia）、肉豆蔻（Myristica fragrans）、吴茱萸（Euodia rutaecarpa）、五味子（Schisandra chinensis）组成，临床治慢性腹泻，在结肠炎模型中改微生物组成并调Toll样受体4（TLR4）/核因子（NF）-κB与Treg/Th17平衡，但CSD多系统异常下其保护机制未明。研究人员假设SSW经改善肠道微生物状态防护CSD损伤，故以雄性C57BL/6J小鼠改良多平台水环境法行21天CSD，设对照、模型、FLX（10 mg/kg）及SSW低中高（1.25、2.5、5.0 g/kg）组各12只，联用行为学、16S rRNA测序、SCFA定量、FMT、血清代谢组、海马转录组与9.4 T rs-fMRI多层印证。
主要关键技术方法：样本源于辽宁长生生物雄性C57BL/6J鼠，直接干预72只分6组，FMT另取18只受体经甲硝唑+新霉素+氨苄+万古霉素混悬液清菌后移植对照/模型/SSW-H池化粪悬；独立AKK实验24只活菌与热灭活悬液灌胃。技术层涵盖UPLC-QTOF-MS化学注释、改良多平台CSD建模、旷场/蔗糖偏好/悬尾/强迫游泳行为电池、H&E与尼氏染色、ELISA测IL-1β/IL-6/TNF-α/IL-10、16S V3-V4 NovaSeq测序与LEfSe、GC-MS定粪/血/海马SCFA、FMT表型重演、AKK单菌干预、血清UPLC-MS非靶向代谢组OPLS-DA、海马Illumina mRNA测序DESeq2与GO/KEGG、RT-qPCR验Egr2/Rgs4/Cdkn1a、9.4 T rs-fMRI经DPABI/SPMAnimalIHEP算ALFF/ReHo/VBM。
研究结果
3.1 SSW缓解CSD行为异常并改变探索性神经影像：模型组旷场总距/中心距下降、蔗糖偏好降、悬尾强迫游泳不动延长的（p<0.05），SSW-H最一致回调；转棒与跑台排除运动协调差异。rs-fMRI（n=6/组）示模型海马杏仁核灰质VBM、ALFF、ReHo升高，SSW-H衰减，作探索性结论。
3.2 SSW减轻结肠与海马病理及炎症：模型结肠黏膜架构乱、杯状细胞少、炎性浸润；海马CA1/CA3神经元排列乱、核固缩、尼氏体少。结肠/血清/海马匀浆IL-1β、IL-6、TNF-α升而IL-10降（p<0.05），SSW三剂量回调，SSW-H最优。
3.3 SSW修正微生物失调与SCFA异常：Chao1/Shannon降（p<0.01），PCA分离；门级Firmicutes升Bacteroidota降，SSW-H回向对照。种级Lactobacillus murinus模型升，Akkermansia muciniphila、Lactobacillus reuteri、Bifidobacterium pseudolongum降，SSW-H反转；LEfSe示SSW-H discriminative属Akkermansia。粪乙酸/丙酸/异丁/丁/异戊/戊酸降，SSW-H升乙酸丙酸丁酸（p<0.01），血清乙酸同向。
3.4 FMT区分供体相关受体表型：未受CSD受体移植模型粪悬后蔗糖偏好/旷场/不动/结肠海马病理近模型鼠，SSW-H供体受体近对照，证供体肠态伴异表型。
3.5 FMT受体微生物分析：FMT-Model的Chao1/Shannon低，Bacteroidota低Firmicutes/Proteobacteria高，种级Akkermansia muciniphila低Klebsiella variicola/Lactobacillus murinus高；FMT-SSW向对照偏移，LEfSe discriminative为Akkermansia/Parabacteroides。
3.6 活AKK补充缓CSD异常：活Akkermansia muciniphila（2.5×109 CFU/200 μL）灌胃升旷场/蔗糖/体重、缩不动时、降三里IL-1β/IL-6/TNF-α升IL-10；热灭活（HI-Akk）无此谱，聚类示活菌组靠对照。
3.7 血清代谢组识宿主响应：PCA/OPLS-DA分三组，31共同差异代谢物，19个SSW-H显著移回；富集亚油酸/α-亚麻酸/花生四烯酸/甘油磷脂/苯丙氨酸/叶酸一碳/半胱氨酸甲硫氨酸代谢。整合热图描述菌-SCFA-细胞因子-代谢物同向。
3.8 海马转录组部分归一：Model vs Control得321 DEGs，SSW-H vs Model得271 DEGs，45重叠；GO聚趋化因子活性/髓系分化，KEGG含NF-κB/趋化因子/细胞因子受体/C型凝集素。RT-qPCR确Egr2、Rgs4、Cdkn1a模型低SSW-H高；海马乙酸模型低SSW-H高，丙酸丁酸不稳。
讨论浓缩：CSD多域异常被SSW-H最广回调；微生物丰富度降伴Akkermansia富集与Ligilactobacillus/Desulfovibrio模型富集，SCFA粪血海马乙酸同向但未证肠源跨血脑屏障，需同位素示踪。FMT证供体肠态可塑受体表型但未分离菌/代谢物贡献。活AKK非热灭活起效支持其候选贡献非唯一介质。血清代谢广向重排非单通路；海马转录富集免疫而非证NF-κB因果，缺蛋白与阻断实验。局限含无EEG/EMG眠构记录、FMT全悬液、无单菌单SCFA因果、时序未解、非形式多组学整合。
结论翻译：四神丸改善小鼠CSD相关行为异常、结肠与海马损伤及炎症反应，高剂量效应最一致；伴肠道微生物组成偏移与粪/血/海马SCFA谱部分恢复。FMT受体依供体来源现异表型与微生物群，支持供体相关肠态参与但不证细菌转移独责。血清代谢组与海马转录组补系统/中枢分子证据，rs-fMRI因样本小作探索。未建完整因果通路，各微生物分类/代谢物/宿主过程贡献待靶向验证。
该研究发表于《Frontiers in Microbiology》，意义在将SSW从结肠炎场景扩至CSD多系统损伤，以微生物-SCFA-代谢-转录-脑功能多层锁定肠态桥梁作用，为情志相关睡眠疾患提供菌群可移植表型与AKK候选靶标。
