抑郁、焦虑和创伤后应激障碍发生率的增加与长期暴露于应激环境有关,而应激只诱发部分群体对疾病的易感性。有假说认为炎症在应激易感中起促进作用,而肠道菌群是炎症物质的重要激活因子。同时,一些精神疾病的动物模型显示其肠道菌群紊乱,大脑可以通过影响消化和免疫分子来影响肠道中的微生物群组成而肠道可以通过迷走神经和其他机制影响大脑。本研究基于之前应激易损表型以vHPC的促炎状态为特征的研究结果,假设肠道微生物群通过介导vHPC的炎症变化参与调节对应激的易感性,评估了肠道菌群在介导大鼠对重复社会挫败应激易感性中的作用。
研究一:抵抗大鼠、易感大鼠及非应激大鼠的肠道菌群分析
1.社会挫败应激及SL/易感和LL/抵抗大鼠的分组
大鼠被随机分为挫败组和对照组,并根据以往报道将大鼠分为长潜伏期(long-latenciestodefeat,LL)/抵抗大鼠和短潜伏期(short-defeatlatencies,SL)/易感大鼠。在第一次社会挫败(第0天)前24h和第7次社会挫败后24h收集新鲜粪便样本。与LL/抵抗大鼠相比,SL/易感大鼠社会挫败的平均潜伏期显著降低。
2.应激易感性与Alpha多样性的增加有关
Alpha多样性可以评估样本内部微生物菌群的差异。第0天,各组之间没有差异,第8天,SL/易感大鼠中Alpha多样性增加,高于对照组大鼠和LL/抵抗组大鼠。这些数据表明,SL/易感的老鼠在社交挫败后,其肠道菌群多样性增加。
3.社会挫败会增加Beta多样性
通过Beta多样性检测可以确定样品之间微生物菌群的差异。通过Bray-Curtis距离进行评估,第0天各组没有显著差异,第8天,与对照组相比,SL/易感大鼠和LL/抵抗大鼠的Bray-Curtis距离显著增加。
4.各组大鼠肠道微生物菌群的纲差异
从第0天到第8天,SL/易感大鼠微生物菌群中的杆菌显著增加,梭菌呈增加趋势,拟杆菌显著减少。LL/抵抗大鼠的杆菌增加。在第8天,SL/易感大鼠体内放线菌显著高于对照组和LL/抵抗大鼠,杆菌和梭菌显著高于对照组。
5.各组大鼠肠道微生物菌群的属差异
从第0天到第8天,SL/易感大鼠有7个属显著变化,LL/抵抗大鼠6个属显著变化。第8天SL易损大鼠与LL/抵抗大鼠相比最显著的变化是拟杆菌属的减少。从第0天到第8天,SL/易感大鼠和LL/抵抗大鼠的厚壁菌门乳酸杆菌均增加,而在SL/易感大鼠中发现的许多增加的细菌与梭状芽孢杆菌有关,如厚壁菌门梭状芽孢杆菌。
6.各组大鼠肠道微生物菌群的种差异
SL/易感大鼠与对照大鼠相比有24种显著变化,LL/抵抗大鼠与对照大鼠相比有16种显著变化。SL/易感鼠和LL/抵抗鼠的物种变化不显著。从时间效应来看,SL/易感大鼠和LL/抵抗大鼠有17种物种改变。在第8天,罗伊氏乳杆菌在LL/抵抗大鼠中显著增加,在SL/易感大鼠中增加幅度较小。
7.杆菌与梭状芽孢杆菌的比值增加
厚壁菌门与拟杆菌门的低比例(F/B)被认为是肠道微生物组正常的状态。第8天,SL/易感大鼠和LL/抵抗大鼠的F/B比值均升高且均高于对照组。杆菌与梭状芽胞杆菌的比值(B/C)结果显示,LL/抵抗大鼠的B/C比值显著升高,在第8天,LL/抵抗大鼠相对于对照组大鼠更高,而SL/易感大鼠没有显著变化。这些数据表明,B/C比值是一种反映应激效应的新指标,其增加可能表明对小鼠的炎症效应具有保护作用。
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