依赖迷走神经的Ineupatorolide B通过调节肠道微生物群在抑郁症小鼠模型中发挥抗抑郁作用

Vagus nerve-dependent antidepressant effects of ineupatorolide B via gut microbiota modulation in a mouse model of depression

作者信息Siming Wang, Yuqian Zhang, Ningning Wu, Siqi Wang, Yuhe Ma, Weichen Zhang, Guiying Li, Kenji Hashimoto, Zhiyu Ni
PMID42323297
发布时间2026-06
DOI10.1038/s41398-026-04127-x

实验完整度

包含多层级实验:CSDS动物模型行为学验证、体内炎症/突触蛋白检测、肠道菌群16S测序及SCFA分析、BV2细胞体外验证,并通过膈下迷走神经切断术验证机制依赖性。

主要模型

慢性社交挫败应激(CSDS)小鼠模型(雄性C57BL/6小鼠) BV2小鼠小胶质细胞系 膈下迷走神经切断术(SDV)小鼠模型

重点核对

实验动物:男性成年C57BL/6小鼠(10周龄,21-33g),CD1攻击鼠(17周龄) 给药方案:氟西汀和InB剂量均为10 mg/kg,灌胃给药,持续9天 CSDS建模:每日与CD1攻击鼠接触10分钟,连续10天 行为测试时间:SIT在第11天,LMT和TST在第17天,FST在第18天,SPT在第19天 SDV手术在CSDS前14天进行

摘要

Ineupatorolide B (InB)是一种具有抗炎和抗肿瘤特性的倍半萜内酯,此前尚未评估其抗抑郁作用。鉴于肠-脑轴在应激相关情绪障碍中的核心作用,我们研究了InB是否通过微生物群和迷走神经依赖机制减轻慢性社交挫败应激(CSDS)小鼠的抑郁样表型。CSDS易感小鼠接受载体、氟西汀或InB治疗,并通过行为范式、血浆炎症细胞因子测量以及内侧前额叶皮质(mPFC)中突触相关蛋白表达分析进行评估。CSDS诱导了明显的抑郁样行为,升高了白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α,导致脾肿大,并降低了mPFC中PSD-95和BDNF的表达。重复给予InB显著逆转了这些行为、炎症和突触异常。16S rRNA基因测序显示,CSDS破坏了肠道微生物的α和β多样性,而InB治疗基本使这些改变正常化,并恢复了与抑郁相关的短链脂肪酸,包括异丁酸和戊酸,与微生物代谢稳态的重建一致。重要的是,膈下迷走神经切断术消除了InB的抗抑郁样、抗炎和突触效应,表明其疗效需要完整的迷走神经介导的肠-脑信号传导。总之,这些发现将迷走神经依赖的微生物群-免疫-突触轴调节确定为InB发挥抗抑郁作用的机制途径,并强调该化合物作为潜在的以微生物群为靶点的抑郁症治疗策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
Ineupatorolide B是否通过肠道微生物群和迷走神经依赖性机制在慢性社交挫败应激小鼠中发挥抗抑郁作用?
核心机制
InB通过调节肠道微生物群组成、恢复短链脂肪酸(特别是异丁酸和戊酸)水平、抑制全身炎症、增强mPFC突触可塑性,这些效应依赖于完整的迷走神经介导的肠-脑信号传导。
主要证据
在CSDS小鼠模型中,InB逆转了抑郁样行为、降低了IL-6和TNF-α、减轻脾肿大、恢复PSD-95和BDNF等突触蛋白表达;16S rRNA测序显示InB使菌群多样性和组成正常化;膈下迷走神经切断术消除了这些效应;BV2细胞实验证实InB的细胞保护作用。
研究意义
InB被确定为一种以微生物群为靶点的治疗候选药物,支持调节微生物群-免疫-神经相互作用作为抑郁症的转化策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

CSDS模型建立与药物处理

建立慢性社交挫败应激小鼠模型,并评估重复给予InB或氟西汀对抑郁样行为的影响

雄性C57BL/6小鼠连续10天接受CD1攻击鼠每日10分钟的社交挫败,之后(第11天开始)连续9天每日灌胃给予载体、氟西汀(10 mg/kg)或InB(10 mg/kg)。对照组不经历CSDS。

2

行为学测试

评估抑郁样行为表型

依次进行社交互动测试(SIT)、运动测试(LMT)、悬尾测试(TST)、强迫游泳测试(FST)和蔗糖偏好测试(SPT)。

3

炎症因子与突触蛋白检测

评估InB对全身炎症和mPFC突触相关蛋白表达的影响

收集血浆和mPFC组织,通过ELISA检测IL-6和TNF-α水平,使用Western blot检测GluA1、PSD-95和BDNF蛋白表达。

4

肠道微生物组分析

分析InB对CSDS引起的肠道菌群失调和短链脂肪酸变化的影响

收集粪便样本,进行16S rRNA基因测序(V3-V4区)分析α和β多样性、LEfSe差异物种;通过GC-MS/MS定量短链脂肪酸(SCFAs)。

5

膈下迷走神经切断术(SDV)验证

验证InB的抗抑郁效应是否依赖于完整的迷走神经信号传导

对小鼠进行SDV或假手术,恢复14天后进行CSDS建模和药物处理(第24-32天),然后进行行为测试和分子检测。

6

BV2细胞验证

评估InB对皮质酮和过氧化氢诱导的细胞损伤的保护作用

BV2细胞用InB(2和4 µM)预处理1小时,然后暴露于含皮质酮(200 µM)和过氧化氢(200 µM)的培养基24小时,通过形态学观察、Annexin V/PI流式细胞术和CCK-8检测细胞凋亡和活力。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
盐酸氟西汀Cayman14418
羧甲基纤维素钠----
小鼠IL-6 ELISA试剂盒ab cloneRK00008
小鼠TNF-α ELISA试剂盒ab cloneRK00027
蛋白提取试剂盒Invent Biotechnologies Inc.SD-001
BCA蛋白定量试剂盒SolarbioPC0020
抗GluA1抗体HUABIOSD2010
抗BDNF抗体HUABIOSJ12-09
抗PSD-95抗体HUABIOSR38-09
抗β-actin抗体ABclonalAC026
山羊抗兔DyLight 800二抗ReportS9002
MEM培养基----
胎牛血清----
链霉素----
青霉素----
皮质酮----
过氧化氢----
Annexin V-FITC/PI染色试剂盒Sigma-Aldrich46950-50MG-F
流式细胞仪BDFACSCalibur
气相色谱-质谱联用仪Agilent7890B
DB-FFAP色谱柱J&W Scientific--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
CSDS模型
C57BL/6小鼠(雄性,10周龄,21-33g)和CD1攻击鼠(雄性,17周龄)的品系和年龄;CSDS持续时间(10天,每天10分钟);行为测试时间点
阅读提示:见Materials and methods: Animals, Experimental design, 以及Fig.1A的示意
药物处理
InB剂量(10 mg/kg);氟西汀剂量(10 mg/kg);给药途径(灌胃);给药持续时间(9天);溶媒(0.5% CMC)
阅读提示:见Drugs and drug administration
行为测试
各行为学测试的具体参数(TST悬挂位置,FST水温23±1°C,水深15cm,测试时长6分钟;SPT训练及测试流程)
阅读提示:见Behavioral tests
炎症因子检测
血浆样本采集和处理(心脏采血,3000×g离心3分钟);ELISA试剂盒使用
阅读提示:见Measurement of IL-6 and TNF-α levels
Western blot
蛋白提取方法;抗体稀释比例(GluA1 1:500, BDNF 1:500, PSD-95 1:500, β-actin 1:10000);二抗稀释比例(1:1000)
阅读提示:见Western blot analysis
肠道菌群分析
粪便样本采集时间(第19天);16S rRNA V3-V4区扩增引物序列;测序平台(Illumina NovaSeq);分析方法(QIIME2 2019.4)
阅读提示:见16S ribosomal RNA (rRNA) analysis
SCFA分析
粪便样本存储条件;SCFA定量方法(GC-MS/MS)及色谱柱型号
阅读提示:见Measurement of short-chain fatty acids (SCFAs)
SDV手术
麻醉方法(5%异氟烷);手术步骤(切断食管背侧和腹侧迷走神经);手术与CSDS的时间间隔(14天)
阅读提示:见Experimental design Experiment B
BV2细胞实验
BV2细胞来源(武汉普诺赛);培养条件(MEM+10%FBS+双抗);处理浓度和时间(InB 2和4µM预处理1小时,皮质酮200 µM和H2O2 200 µM处理24小时)
阅读提示:见Cell culture and processing