库欣病患者的肠道微生物组影响小鼠的抑郁和焦虑样行为

The gut microbiome in patients with Cushing's disease affects depression- and anxiety-like behavior in mice.

作者信息Ding Nie, Dawei Wang, Zhenhua Wang, Qiuyue Fang, Hongyun Wang, Weiyan Xie, Chuzhong Li, Yazhuo Zhang

PMID39482760

期刊Microbiome

发布时间2024-11-01

DOI10.1186/s40168-024-01939-1

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实验完整度

高

包含临床队列分析、粪菌移植动物模型、代谢组学与转录组学等多层次验证，并进行了药物干预和激素模型因果验证。

主要模型

C57BL/6J小鼠皮质酮诱导的高皮质酮小鼠模型粪菌移植（FMT）小鼠模型库欣病患者粪便样本

重点核对

粪菌移植的供体为CD患者和NF-PitNET患者，各21例小鼠为4周龄雌性C57BL/6J小鼠，SPF级 FMT前用抗生素鸡尾酒（氨苄青霉素、甲硝唑、新霉素、万古霉素）处理1周 2-14,15-EG给药剂量为12.5和25μg/kg/天，灌胃2周皮质酮模型采用40μg/mL饮水给药4周

摘要

背景抑郁和焦虑显著影响库欣病（CD）患者的生活质量，该病源于垂体神经内分泌肿瘤（PitNETs），然而我们对其潜在机制的理解有限。大量证据将肠道微生物与抑郁、焦虑和内分泌学联系起来。结果库欣病患者的肠道细菌表型与对照组显著不同，当小鼠接受这些患者的粪便细菌处理后，焦虑和抑郁样行为均显著增加。然而，这种效应可以通过补充2-(14,15-环氧二十碳三烯酰)甘油（2-14,15-EG）来缓解，该物质在库欣病粪便细菌处理的小鼠外周血中水平降低。在此过程中，激素水平和免疫因子的影响不显著。此外，在动物模型中，观察到皮质酮通过肠道微生物组成影响小鼠的行为变化，阐明了激素、微生物和行为之间的因果关系。最后，在不同抑郁和焦虑严重程度的库欣病患者中，肠道微生物组组成及其对小鼠行为的影响没有显著差异。结论总之，这项研究增强了我们目前对库欣病患者肠道微生物如何导致抑郁和焦虑的理解，为临床治疗方法提供了新的见解。

临床队列收集与菌群分析

比较库欣病患者与对照组的肠道菌群组成差异。

收集42例PitNET患者粪便，其中21例CD患者和21例NF-PitNET患者，进行宏基因组测序，分析菌群组成和多样性。

粪菌移植（FMT）实验

验证CD患者肠道菌群对小鼠行为的影响。

对抗生素处理的小鼠进行FMT，使用CD患者或NF患者粪便，进行行为学测试（FST、SPT、TST、OFT、EPM）和血清因子检测。

代谢物干预实验

验证2-14,15-EG是否缓解FMT诱导的抑郁和焦虑行为。

对CD-FMT小鼠补充2-14,15-EG或染料木素，评估行为变化。

皮质酮模型构建

探究激素水平对肠道菌群和行为的影响。

通过饮水给予小鼠皮质酮构建高皮质酮模型，并进行行为学测试和16S rRNA测序分析菌群。

实验环节	名称	品牌	货号
代谢物干预	染料木素	MedChemExpress LLC	529-59-9
皮质酮模型	皮质酮	MCE	50-22-6
ELISA检测	QuicKey Pro小鼠皮质酮ELISA试剂盒	Elabscience	--

实验环节

名称

品牌

货号

代谢物干预

染料木素

MedChemExpress LLC

529-59-9

皮质酮模型

皮质酮

MCE

50-22-6

ELISA检测

QuicKey Pro小鼠皮质酮ELISA试剂盒

Elabscience

环节	核对要点
临床样本收集	纳入标准：患者无慢性消化疾病史、一周内未使用抗生素或微生物、无心血管疾病等；排除标准：不符合纳入标准者阅读提示：Materials and methods: Subject recruitment and sample preparation
粪菌移植	抗生素鸡尾酒组成和浓度（氨苄青霉素1g/L、甲硝唑1g/L、新霉素1g/L、万古霉素0.5g/L）及处理时间（1周）；粪便悬液制备（500mg/5mL盐水，150μL/天，灌胃2周）阅读提示：Materials and methods: FMT
代谢物干预	2-14,15-EG剂量（12.5μg/kg/day或25μg/kg/day）及给药方式（口服灌胃，每日1次，持续2周）；染料木素剂量（5mg/kg/day）及给药方式阅读提示：Materials and methods: Drug intervention
皮质酮模型	皮质酮饮水浓度（40μg/mL）和处理时间（4周）阅读提示：Materials and methods: Exogenous Cushing syndrome mouse model
行为学实验	每只小鼠的行为学实验参数（如检测时长：FST 6分钟，OFT 10分钟，EPM 6分钟，TST 6分钟；SPT的蔗糖浓度2%等）阅读提示：Materials and methods: Behavioral experiments

环节

核对要点

临床样本收集

纳入标准：患者无慢性消化疾病史、一周内未使用抗生素或微生物、无心血管疾病等；排除标准：不符合纳入标准者

阅读提示：Materials and methods: Subject recruitment and sample preparation

粪菌移植

抗生素鸡尾酒组成和浓度（氨苄青霉素1g/L、甲硝唑1g/L、新霉素1g/L、万古霉素0.5g/L）及处理时间（1周）；粪便悬液制备（500mg/5mL盐水，150μL/天，灌胃2周）

阅读提示：Materials and methods: FMT

代谢物干预

2-14,15-EG剂量（12.5μg/kg/day或25μg/kg/day）及给药方式（口服灌胃，每日1次，持续2周）；染料木素剂量（5mg/kg/day）及给药方式

阅读提示：Materials and methods: Drug intervention

皮质酮模型

皮质酮饮水浓度（40μg/mL）和处理时间（4周）

阅读提示：Materials and methods: Exogenous Cushing syndrome mouse model

行为学实验

每只小鼠的行为学实验参数（如检测时长：FST 6分钟，OFT 10分钟，EPM 6分钟，TST 6分钟；SPT的蔗糖浓度2%等）

阅读提示：Materials and methods: Behavioral experiments

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