2025-05-30
Gut microbiome and tissue metabolomics reveal the compatibility effects of Xiaoyaosan on depression based on “gut-liver-kidney” axis
研究物种：小鼠
发表期刊：Phytomedicine
发表时间：2023年1月
影响因子：6.7
文章亮点
研究通过整合肠道微生物组与组织代谢组学分析，基于“肠-肝-肾”轴这一新颖视角，探讨了中药小柴胡汤（Xiaoyaosan）治疗抑郁症的机理，为理解抑郁症的病理生理提供了新的维度。结合高通量测序技术和代谢组学技术，该研究不仅分析了抑郁症患者治疗前后的肠道微生物组成变化，还深入探究了这些变化如何影响肝脏和肾脏的代谢物谱，实现了从微生物到代谢产物的全面解析，增强了结果的说服力和深度。揭示小柴胡汤的兼容性效应：研究揭示了小柴胡汤在调节肠道微生物平衡、改善代谢失调方面的作用机制，特别是其对“肠-肝-肾”轴的积极影响，验证了该传统中药在治疗抑郁症中的科学基础和兼容性（即多系统协同作用），为中药现代化研究提供了科学证据。通过对大量数据的分析，文章可能识别出了一些与抑郁症治疗反应相关的肠道微生物特征和代谢物标记物，这些发现可能为未来开发抑郁症的早期诊断工具和个性化治疗策略提供靶点。此研究通过现代科学技术验证了传统中医药的有效性与作用机制，促进了中西医结合的研究模式，为抑郁症等复杂疾病的综合治疗策略开辟了新途径。
研究背景
抑郁症是临床常见的精神障碍，具有患病率高、复发率高、致残率高等特点，给家庭和全社会带来巨大负担。抑郁症与身体代谢和肠道微生物群密切相关。此外，临床上也有报道称，抑郁症会导致肾和肝功能下降。 “肠-肝-肾”轴可能是系统研究抑郁症的新视角。此外，有效治疗抑郁症仍然是巨大的挑战。更糟糕的是，长期使用单靶点抗抑郁药会带来副作用。逍遥散（XYS）最早见于宋代《太平惠民和济聚方》，临床用于治疗抑郁症已有数千年历史。通过16S rRNA基因测序全面可以表征肠道微生物组的详细组成，揭示肠道微生物组对宿主的作用。代谢组学是对生物样本中小分子或代谢物的整体分析，已广泛应用于抑郁症研究。代谢组学的系统性特征与中医的整体观是一致的。总体而言，微生物组学和代谢组学的联合将为药理学的研究提供新的视角。
研究方法
16SrRNA基因测序，非靶向代谢组
研究结果
结果1：抑郁大鼠给药前后肠道菌群α多样性和β多样性结果
抑郁大鼠给药前后生理指标和行为学实验结果表明逍遥散能够有效的改善抑郁症状。大鼠肠道微生物多样性的α多样性和β多样性结果显示抑郁大鼠给药前后微生物组成发生显著变化。
图1 抑郁大鼠给药前后肠道菌群α多样性和β多样性结果
结果2：抑郁大鼠给药前后肠道菌群的丰度变化
为了进一步探究XYS对抑郁大鼠肠道的改善作用，统计不同分组的微生物丰度变化。结果显示，与正常组相比，模型组中Corynebacterium, Facklamia和 Peptostreptococcaceae的相对丰度增加，而Blautia的相对丰度下降。
差异显著前5的菌群为Coprococcus, Eubacterium, Listeria, Liateriaceae, 和 Dorea。然而，XYS 及其功效组显着逆转了这些趋势，其中 XYS 显示出最强的效果。 RDA分析结果显示，Pschrobacter、Corynebacteria、Facklamia、Aerococcus和Jeotgalicoccus与抑郁模型组的分布呈正相关。
图2 抑郁大鼠给药前后肠道菌群的丰度变化
结果3：抑郁大鼠给药前后代谢组的变化
进行大鼠肾组织的代谢组检测和筛选。差异代谢物的相对丰度和聚类分析以VIP（VIP > 1）和p值（p < 0.05）为标准进行差异代谢物的筛选。代谢组的结果显示不同分组的代谢物发生明显变化。
图3 抑郁大鼠给药前后代谢组的PCA和OPLS-DA的结果
结果4: 抑郁大鼠给予逍遥散后肾组织9种代谢物的变化
代谢物差异分析的结果显着逍遥散能够调节九种肾脏代谢物。表明逍遥散可能通过对肾组织代谢物的调控改善损伤。
图4 抑郁大鼠给予逍遥散后肾组织9种代谢物的变化
结果5：与抑郁症相关的行为指标、肠道差异微生物群和差异代谢物的相关网络
Spearman 分析结果显示与抑郁症相关的行为指标、肠道差异微生物群和差异代谢物的相关网络之间存在着相关性。抑郁症的七个行为数据、九个代谢物和三个肠道菌群分别被整合到网络中。 三种肠道菌群均与大鼠体重增加和梳理时间呈显着负相关，表明肠道微生物可能影响大鼠的焦虑和自主活动。除黄嘌呤外，差异代谢物大多与差异肠道菌群呈正相关。根据热图和网络，行为指标与不同代谢物和肠道菌群显着相关，表明与抑郁症相关的各种行为和认知异常与代谢和肠道菌群失调密切相关。
图5 (A) 组内分析和 (B) 通过 Spearman 分析得出的与抑郁症相关的行为指标、肠道差异微生物群和差异代谢物的相关网络。
结果6：抑郁大鼠给药前后肝和肾组织差异代谢物
作者也统计了肝脏和肾脏共有的差异代谢物。发现一些代谢物同时存在于肝脏和肾脏之中。
图6 抑郁大鼠给药前后肝和肾组织差异代谢物
结 论
抑郁显着破坏和扰乱了肠道微环境以及肝脏和肾脏代谢组的平衡。 逍遥散通过调节肠道微生物、介导内源代谢物的相互转化、调节抑郁大鼠的肝肾代谢紊乱等方面表现出抗抑郁作用。同时，肠道微生物群介导内源代谢物的相互转化，影响整体代谢平衡。因此，以肠道为枢纽，探讨抑郁症的潜在机制，从“肠-肝-肾”轴的角度阐明逍遥散的调节作用，可以全面认识抑郁症并论证中药的疗效。
文章索引
Liu X, Wu X, Wang S, Qin X. Gut microbiome and tissue metabolomics reveal the compatibility effects of Xiaoyaosan on depression based on "gut-liver-kidney" axis. Phytomedicine. 2023 Mar;111:154628. doi: 10.1016/j.phymed.2022.154628. Epub 2023 Jan 20. PMID: 36731299
