原花青素和婴儿双歧杆菌通过肠-免疫-脑轴缓解酒精使用障碍戒断小鼠的焦虑和抑郁样行为

《Brain, Behavior, and Immunity》：Procyanidins and Bifidobacterium infantis alleviate anxiety and depression-like behavior in alcohol use disorder withdrawal mice via the gut-immune-brain axis

　　

•研究目的：探讨由原花青素（PC）和婴儿双歧杆菌组成的合生元对酒精使用障碍（AUD）戒断小鼠焦虑和抑郁样行为的影响及其潜在机制。•核心方法：通过6周"暗期饮酒"方案建立AUD小鼠模型。戒断后，小鼠分别接受原花青素、婴儿双歧杆菌或合生元处理28天。采用行为学测试、免疫学检测、微生物组测序和电子显微镜进行多维分析。•主要发现：? 行为学层面：合生元显著改善了AUD戒断小鼠的焦虑行为（旷场实验和十字迷宫实验）和抑郁样行为（悬尾实验和强迫游泳实验）。•免疫调节：恢复了外周Treg/Th17细胞的平衡，增加抗炎细胞因子（IL-10、TGF-β），减少促炎细胞因子IL-17A，并缓解了外周和神经系统（前额叶皮层PFC、海马HIP）的炎症。•神经保护：上调了PFC和HIP中髓鞘相关蛋白（MOG、MBP、MAG）的表达，修复了髓鞘超微结构。•肠道调节：重塑了肠道菌群组成（富集有益菌，减少促炎菌），降低肠通透性标志物（iFABP、Zonulin），恢复了肠屏障功能。•核心机制：通过肠-脑轴启动级联反应，包括肠道菌群重塑→肠屏障修复→外周免疫平衡→中枢抗炎→髓鞘再生，从而改善AUD相关的情绪障碍。•研究意义：本研究为AUD相关焦虑和抑郁症状提供了一种新颖的"靶向肠道"合生元干预策略，揭示了免疫-髓鞘通路在肠-脑轴调节中的关键作用。

**引言**

酒精使用障碍（AUD）是一种慢性、复发性脑病，其特征是酒精消费的适应不良模式，导致具有临床意义的生理和心理损害（Association, 2013）。AUD包括酒精依赖和滥用，通常与持续性或间歇性的渴求、强迫性饮酒行为和戒断症状相关（Association, 2013）。根据世界卫生组织（WHO）的数据，全球约有4亿人（15岁及以上）受AUD影响，占成人人口的7.0%（WHO, 2024）。AUD的高复发率和巨大的健康负担对临床管理和公共卫生提出了重大挑战。大量研究表明，AUD常伴随焦虑和抑郁等情绪障碍，二者之间存在复杂的、双向的关系（Association, 2013, Di Nicola et al., 2023, Ummels et al., 2022）。酒精戒断通常会加剧焦虑和抑郁，而焦虑和抑郁又可增加复发的风险（Fu et al., 2024）。肠道菌群的改变已被证实与这种相互关系有关（Amadieu et al., 2022）。饮酒显著扰乱肠道菌群组成，将暴露于酒精的小鼠肠道菌群转移至健康受体小鼠可诱发类似戒断症状的焦虑和抑郁样行为（Leclercq et al., 2020）。这些发现表明，肠道菌群失调可能导致酒精戒断相关的情感紊乱。

微生物群-肠道-脑轴（MGB轴）已成为情绪调节和酒精相关神经病理学的关键介导者（Amadieu et al., 2022, Li et al., 2024, WHO, 2024）。微生物代谢物、免疫调节因子和神经活性化合物可通过迷走神经通路或系统性循环影响中枢神经系统（CNS）功能（WHO, 2024）。值得注意的是，在抑郁症患者及相应的动物模型中，诱导Th17细胞的肠道细菌水平升高（Medina-Rodriguez et al., 2023）。将这些患者的粪便微生物群移植至无菌小鼠可重现以社会退缩和习得性无助为特征的行为表型，在Th17细胞缺陷小鼠中这些效应被消除（Medina-Rodriguez et al., 2023）。此外，抑郁障碍的严重程度与调节性T细胞（Treg）的丰度呈负相关（do Sacramento et al., 2022）。肠道Treg细胞的耗竭可通过肠-脑轴信号传导，促进大脑中促炎兴奋性神经环境的形成，从而加剧慢性反复压力诱导的焦虑和抑郁样行为（Westfall et al., 2021a, Xia et al., 2023）。综合以上观察结果，肠道菌群可能通过Th17免疫轴调节情绪行为，其机制可能是通过扰乱促炎Th17细胞和Treg细胞之间的平衡，从而影响中枢神经系统功能（Gao et al., 2023, Westfall et al., 2021b）。

在神经病理学层面，慢性炎症可损害中枢神经系统髓鞘完整性，从而影响参与认知和情绪调节的神经环路（Holloway et al., 2023, Silva-Gotay et al., 2021）。酒精暴露和炎症均已被证实会损害白质完整性。事实上，慢性饮酒已被证明会破坏髓鞘结构并损害神经传导，这可能是AUD患者认知和情感缺陷的基础（Holloway et al., 2023, Leclercq et al., 2020）。因此，阐明酒精戒断期间炎症介导的脱髓鞘作用在情绪失调中的角色具有重要意义。

膳食多酚如原花青素（PCs）具有强效的抗氧化和抗炎特性（Nie et al., 2023）。原花青素已被证实可抑制氧化应激、调节免疫信号通路并影响T细胞功能（Sun et al., 2024）。在DSS诱导的结肠炎模型中，原花青素增加Treg/Th17细胞比值并改善结肠炎症状（Sun et al., 2024）。此外，原花青素通过调节神经炎症、神经递质系统和氧化应激，改善小鼠的认知障碍及焦虑和抑郁样行为（Nabavi et al., 2017, Ren et al., 2022）。临床研究表明，某些益生菌株，特别是双歧杆菌属和乳杆菌属的菌株，可缓解压力、焦虑和抑郁障碍（Zhang et al., 2018）。据报道，在焦虑和抑郁患者中补充乳杆菌可通过增加有益肠道微生物（包括青春双歧杆菌、长双歧杆菌和普氏粪杆菌）的丰度来改善情绪障碍（Ma et al., 2021）。益生菌婴儿双歧杆菌亚种（B. infantis）是一种研究充分的肠道共生菌，在缓解焦虑和抑郁障碍方面展现出良好前景（Tian et al., 2019）。一项临床研究报道，每日给健康志愿者服用长双歧杆菌1714可减少皮质醇应激反应和主观焦虑，并改善感知压力和特定认知功能（Allen et al., 2016）。这些发现支持了长双歧杆菌通过MGB轴信号传导发挥抗焦虑和认知益处的假说。合生元策略也显示出潜力。实验证据表明，合生元干预可通过芳烃受体（AhR）信号通路调节Th17/Treg平衡，抑制压力诱导的外周和中枢炎症反应，并改善焦虑和抑郁样行为（Chalotra et al., 2026, Westfall et al., 2021b）。

在本研究中，我们探讨了原花青素、婴儿双歧杆菌亚种（B. infantis）或其合生元组合对AUD戒断小鼠焦虑和抑郁样行为的影响。我们进一步探索了潜在机制，包括免疫调节（特别是外周和中枢区室的Treg/Th17细胞比值）、中枢神经系统髓鞘完整性和肠道菌群多样性。我们的研究结果旨在阐明MGB轴介导的机制，并为靶向AUD相关焦虑和抑郁障碍的合生元干预策略提供科学依据。

**方法片段**

**细菌菌种**

婴儿双歧杆菌亚种（B. infantis）菌种在含0.05% L-半胱氨酸的Man-Rogosa-Sharpe（MRS）培养基中于37°C厌氧培养。细菌菌种库存于-80°C 20%甘油保存液中。常规传代涉及从活性培养物以1%（v/v）接种新鲜培养基并培养48小时，每周从冻存菌种中复苏培养以确保菌株纯度（Tian et al., 2019, Westfall et al., 2021b）。

**动物和实验设计**

**原花青素和婴儿双歧杆菌改善AUD戒断小鼠的焦虑和抑郁样行为**

采用经典行为学测试，包括旷场实验（OFT）、十字迷宫（EPM）、悬尾实验（TST）和强迫游泳实验（FST），研究酒精消费对小鼠行为表型的影响。在旷场实验中，酒精使用障碍（AUD）小鼠在中心区域的移动距离显著减少（NOR vs. AUD：2836 ± 374.5 mm vs. 1728 ± 162.1 mm）（图1B，P = 0.012），在中心区域停留时间（NOR vs. AUD：52.51 ± 11.87 s vs. AUD：

**讨论**

本研究描绘了酒精戒断相关焦虑和抑郁样行为的肠-免疫-脑髓鞘级联反应机制。慢性饮酒和戒断扰乱了外周Treg/Th17细胞稳态，引发全身和中枢神经炎症，并损害了前额叶皮层（PFC）和海马（HIP）的髓鞘完整性。原花青素、婴儿双歧杆菌（B. infantis）或其合生元组合的干预恢复了这些...

**结论**

总之，我们的研究结果表明，原花青素、婴儿双歧杆菌（B. infantis）或其合生元组合干预可改善AUD戒断小鼠的焦虑和抑郁样行为，这很可能通过调节微生物群-肠道-脑（MGB）轴实现。重塑肠道菌群和恢复肠屏障完整性与外周Treg/Th17细胞驱动的炎症状态改善相关，导致PFC和HIP中IL-17A水平降低，IL-10和TGF-β水平升高。这一...

**CRediT作者贡献声明**

Wei Wei：撰写——初稿、方法论、调查、形式分析。Chongchong Xu：撰写——审稿与编辑、方法论、数据管理。Shixu Wang：可视化、验证、方法论。Yue Wang：撰写——审稿与编辑、验证、方法论。Jiahui Peng：监督、资源、数据管理。Jinlin Li：验证、资源、数据管理。Xinjian Zheng：可视化、方法论。Yuxi Huang：可视化、资源、数据管理。Rugang Chen：验证，

**利益冲突声明**

作者声明，他们没有已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

**致谢**

本研究受国家自然科学基金（82260273、81660232和81000577）及云南省科技厅生物医药重大项目（2019ZF003）资助。

Wei Wei|Chongchong Xu|Shixu Wang|Yue Wang|Jiahui Peng|Jinlin Li|Xinjian Zheng|Yuxi Huang|Rugang Chen|Shurong Zhong