嗜-黏-蛋-白-阿-克-曼-菌（A-K-K）已被廣泛用于恢復腸道屏障和減少炎癥，研究顯示AKK與肥胖和酒精使用障礙模型小鼠的腸道屏障的恢復和炎癥的減少密切相關(guān)。

近日，華中科技大學生命科學與技術(shù)學院劉智課題組在Food & Function發(fā)文揭示了嗜黏蛋白阿克曼菌可改善酒精-脂多糖小鼠模型的抑郁樣表型。

首先，行為學測試結(jié)果顯示：與CTRL鼠相比，同時給予酒精和LPS的鼠（后文命名為mALPS鼠）在曠場中運動距離顯著減少、在曠場邊緣停留時間顯著增加、在強迫游泳中的不動時間顯著增加、在懸尾測試中的不動時間也略有增加。即mALPS鼠具有明顯的抑郁表型。

圖1|行為學測試結(jié)果

H&E染色結(jié)果顯示：對照組和LPS組的結(jié)腸組織結(jié)構(gòu)清晰、致密，而EtOH組（酒精組）小鼠的組織顯示出隱窩破壞、黏膜萎-縮和淋巴細胞浸潤，提示急性飲酒導致了腸道損傷，且mALPS組對腸道屏障的組織損傷更為嚴重。與H&E染色結(jié)果一致，與對照組相比，mALPS組血清LPS水平顯著升高。LPS可觸發(fā)炎癥反應，而炎癥將誘發(fā)抑郁癥。RT-qPCR結(jié)果顯示：mALPS鼠TNF-α和IL-1β顯著增加了近10倍和5倍，其BDNF和5-HT表達量顯著降低，IDO表達量顯著增加。這些結(jié)果表明，酒精和LPS聯(lián)合給藥可能通過腸道受損、LPS易位增加和神經(jīng)炎癥激活導致抑郁相關(guān)基因異常表達，5-HT濃度顯著降低，誘發(fā)小鼠抑郁樣行為。

圖2| mALPS模型中出現(xiàn)的腸組織損傷和神經(jīng)炎癥

那么作為新一代益生菌的AKK能否緩解上述由酒精和LPS引起的抑郁表型呢？

課題組發(fā)現(xiàn)，在酒精-LPS灌胃前2周給予AKK顯著減輕了mALPS小鼠在曠場、強迫游泳和懸尾測試中表現(xiàn)出的的抑郁樣行為；此外，AKK逆轉(zhuǎn)了mALPS中影響腸道通透性和完整性的緊密連接蛋白occludin的表達下調(diào)，但對claudin-3的表達無影響。這表明AKK可能通過激活某些編碼緊密連接蛋白的基因的轉(zhuǎn)錄表達來維持腸道屏障的功能。

脂多糖可通過受損的腸道屏障從胃腸道轉(zhuǎn)移到血清。課題組發(fā)現(xiàn)，mALPS組血清LPS水平升高，而AKK預處理顯著降低了血清LPS水平；根據(jù)TNF-α和IL-6的測量結(jié)果，補充AKK顯著降低了血清細胞因子的表達到對照組水平。這些結(jié)果表明，AKK治療可降低血清LPS濃度，緩解抑郁癥狀。此外，與mALPS組相比，mALPS-AKK組海馬中促炎細胞因子亦顯著減少。免疫染色結(jié)果表明AKK預處理逆轉(zhuǎn)了mALPS海馬小膠質(zhì)細胞活性的顯著增加，并將IDO和BDNF和5-HT的表達恢復到正常水平。這些結(jié)果表明：AKK可能是通過維持腸道屏障功能的健康，減少外周和中樞炎癥，并調(diào)控抑郁相關(guān)基因的正常表達和5-HT的恢復來改善mALPS模型鼠抑郁樣行為。

圖3|AKK對mALPS模型鼠的治療效果

Shannon指數(shù)評估的α-多樣性顯示：EtOH組的菌群多樣性顯著改變，而AKK將其逆轉(zhuǎn)到與對照組一致的水平。此外，基于主坐標分析（PCoA）的β-多樣性分析顯示，EtOH組與對照組之間的菌群結(jié)構(gòu)存在顯著差異，而EtOH+AKK組（EtOH-AKK）的群落結(jié)構(gòu)與對照組相似。此外，酒精給藥顯著降低了乳酸菌、動物雙歧桿菌、Desulfovibrio_C21_c20等的相對豐度，并增加了擬桿菌、副擬桿菌等的豐度，而AKK預處理使部分菌種接近正常水平。這些數(shù)據(jù)表明，AKK可能通過調(diào)整腸道微生物群穩(wěn)態(tài)來改善與酒精相關(guān)的抑郁樣行為。

圖4|腸道菌群分析結(jié)果

總的來說，本文首-次開發(fā)了一種動物模型（mALPS）來研究急性酒精相關(guān)性抑郁癥。并利用該模型證明了急性酒精攝入破壞了小鼠腸道微生物穩(wěn)態(tài)，增加了腸道通透性，導致LPS遷移到血液中，觸發(fā)血清和海馬嚴重炎癥，誘導抑郁相關(guān)基因的異常表達，并降低5-HT水平。而添加AKK菌群可以有效改善上述癥狀，緩解飲酒導致的小鼠的抑郁行為，這暗示了補充AKK益生菌對治療酒精性抑郁癥的治療前景。

圖5| AKK改善mALPS小鼠的抑郁行為的示意圖