烧伤后抑郁！陆军军医大学王宗华团队揭示菌群介导烧伤后情绪障碍的新机制

严重烧伤不仅损伤皮肤，还可能“伤到脑子”许多烧伤患者在康复过程中会出现焦虑、情绪低落甚至抑郁症，但背后的机制一直不清楚。

基于此，陆军军医大学护理学院临床护理系王宗华教授研究团队在《Heliyon》杂志发表了“The gut microbiota regulates the depressive-type behaviors and inflammatory processes after severe burn injuries in mice”揭示了肠道菌群调节严重烧伤后小鼠的抑郁样行为和炎症过程。

本研究发现，烧伤可导致C57BL/6小鼠抑郁样行为逐渐加重，伴随肠道菌群失调、肠道屏障损伤（ZO-1下调）及神经-外周炎症反应增强（Iba1、VWF、TNF-α、IL-6升高，IL-10降低）。通过粪便菌群移植（FMT）和共饲养实验进一步证实：将“韧性”（无抑郁）烧伤小鼠的菌群移植给“异常”（抑郁）小鼠，可显著改善其抑郁行为并恢复炎症因子水平；反之，韧性小鼠接受异常菌群后则出现抑郁样表型。结果表明，烧伤后肠道菌群失衡通过破坏肠屏障、诱发神经炎症促进抑郁发生，而靶向调节菌群可有效逆转这一过程。

图一 研究流程图

研究通过多种多样性指标分析发现，小鼠烧伤后肠道菌群组成发生明显变化：

Alpha多样性（样本内物种丰富度和均匀度）在烧伤前后有所改变；

Beta多样性（样本间菌群差异）显著增加，表现为Bray-Curtis和UniFrac距离扩大。

主成分分析（PCA）、PCoA、NMDS及UPGMA聚类均显示，烧伤前后的菌群结构明显分离。这说明烧伤显著扰乱了肠道微生物的组成。

图二 烧伤重塑肠道菌群结构：厚壁菌/拟杆菌比值显著下调

烧伤显著改变了小鼠肠道菌群的组成。烧伤前，优势菌门依次为厚壁菌门、拟杆菌门和ε-变形菌门，其中厚壁菌门/拟杆菌门比值高达3.34；而烧伤后，顺序逆转为拟杆菌门、厚壁菌门和ε-变形菌门，该比值骤降至0.21。

LEfSe分析进一步揭示了关键差异标志物：烧伤前富集的主要是厚壁菌门相关类群（如梭菌纲、梭菌目）；烧伤后则显著富集拟杆菌门及其下属分类单元（如拟杆菌纲、拟杆菌目）。

这些结果表明，烧伤导致肠道菌群结构发生系统性偏移，从以厚壁菌主导转向拟杆菌主导，提示其可能与烧伤后炎症和抑郁样行为密切相关。

图三 韧性小鼠的粪便移植改善了异常小鼠的TST评分并重塑了其肠道菌群

研究发现，烧伤后小鼠的抑郁样行为随时间加重悬尾实验TST评分升高，（），而FMT可双向调控情绪表型：

将“韧性”小鼠菌群移植给“异常”小鼠，显著降低其TST评分，改善抑郁；

反之，将“异常”菌群移植给“韧性”小鼠，则诱发抑郁样行为。

菌群分析显示，FMT前后小鼠的肠道菌群结构（Bray-Curtis距离、PCoA/PCA）和多样性（Chao1指数）均发生显著变化，LEfSe也证实菌群组成差异明显。

结果表明，肠道菌群直接参与调控烧伤后抑郁，且具有因果性。

总结

这些发现揭示了严重烧伤后肠道菌群变化与抑郁样行为之间的关联及潜在机制。这种宿主-微生物相互作用可能为治疗严重烧伤后肠道菌群失调和情绪障碍提供新的替代策略启示。

文章来源：

https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e25617

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