【摘 要】
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目的:本研究从脑肠轴的角度进行分析,旨在探讨HIIT对抑郁症大鼠肠道菌群及LPS-TLR4/NF-κB炎症信号通路的影响。为运动改善抑郁症提供理论依据,为抑郁症的运动干预提供实践参考。方法:本研究采用慢性不可预见性轻度应激（Chronic unpredictable mild stress,CUMS）对大鼠进行抑郁症造模,然后采用高强度间歇训练（High Intensity Interval Tr
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目的:本研究从脑肠轴的角度进行分析,旨在探讨HIIT对抑郁症大鼠肠道菌群及LPS-TLR4/NF-κB炎症信号通路的影响。为运动改善抑郁症提供理论依据,为抑郁症的运动干预提供实践参考。方法:本研究采用慢性不可预见性轻度应激（Chronic unpredictable mild stress,CUMS）对大鼠进行抑郁症造模,然后采用高强度间歇训练（High Intensity Interval Training,HIIT）进行运动干预。将40只SD（6周龄）大鼠随机分为对照组（pre-C）、模型组（pre-M）,采用CUMS对pre-M组大鼠进行4周抑郁造模。再分为对照组（C）、运动组（E）、模型组（M）和模型运动组（ME）,对E组和ME组进行4周跑台高强度间歇训练。采用体重、糖水偏好实验和旷场实验对大鼠进行抑郁行为评估;运动干预结束后取大鼠直肠内容物,采用16SrRNA测序技术检测大鼠肠道菌群OTU、Beta多样性、Alpha多样性和菌群结构及组成;取小肠组织,采用ELISA方法检测LPS含量;取前额叶皮质组织,采用ELISA方法检测LPS和IL-1β含量,采用RT-PCR检测TLR4、NF-κB mRNA表达。结果:（1）抑郁行为学结果发现:四周CUMS造模后,与pre-C相比,pre-M组体重显著降低（P＜0.01）,糖水偏好率（快感缺乏）显著降低（P＜0.01）,旷场实验中的垂直站立次数（探索行为）显著降低（P＜0.01）、中央停留时间（探索时间）显著降低（P＜0.01）、边缘停留时间（逃避行为）显著升高（P＜0.01）。四周HIIT干预后,与M组相比,ME组体重显著降低（P＜0.01）,糖水偏好率显著升高（P＜0.01）,旷场实验中垂直站立次数显著升高（P＜0.05）、中央停留时间有上升趋势、边缘停留时间显著降低（P＜0.01）;与M组相比,E组糖水偏好率显著升高（P＜0.01）,旷场实验中垂直站立次数显著升高（P＜0.01）、中央停留时间显著升高（P＜0.01）、边缘停留时间显著降低（P＜0.01）。（2）四周HIIT干预后检测肠道菌群OTU、Beta多样性、Alpha多样性结果发现:与C组相比,M组大鼠菌群OTU数降低,Beta多样性-NMDS分析图显示各组菌群结构具有差异性,Alpha多样性分析显示Ace指数显著降低（P＜0.05）。与M组相比,ME组大鼠菌群OTU数上升,Beta多样性-NMDS分析图显示菌群结构具有差异性,Alpha多样性分析显示Ace指数和Chao1指数显著上升（P＜0.01,P＜0.05）。（3）HIIT干预后检测菌群结构及组成结果发现:在门水平上,与C组相比,M组大鼠厚壁菌门显著降低（P＜0.05）、放线菌门显著降低（P＜0.01）,拟杆菌门显著升高（P＜0.05）、变形菌门显著升高（P＜0.01）;与M组相比,ME组大鼠变形菌门显著降低（P＜0.01）。在科水平上,与C组相比,双歧杆菌科显著下降（P＜0.01）,肠杆菌科显著上升（P＜0.05）;与M组相比,ME组大鼠双歧杆菌科显著升高（P＜0.01）。（4）HIIT后检测大鼠小肠组织结果发现:与C组相比,M组小肠LPS含量具有上升的趋势;与M组相比,ME组小肠LPS含量具有下降的趋势。（5）HIIT后检测大鼠前额叶皮质组织结果发现:与C组相比,M组前额叶皮质LPS含量显著上升（P＜0.01）、TLR4 mRNA表达显著上升（P＜0.05）、NF-κB mRNA表达显著上升（P＜0.05）、IL-1β含量显著上升（P＜0.01）;与M组相比,ME组前额叶皮质LPS含量显著下降（P＜0.05）、TLR4 mRNA表达显著下降（P＜0.01）、NF-κB mRNA表达显著下降（P＜0.01）、IL-1β含量显著下降（P＜0.01）。结论:（1）抑郁行为评价结果显示CUMS造模成功。具体表现为体重下降、快感缺乏、探索行为下降及逃避行为升高。HIIT能够缓解CUMS大鼠抑郁症状。（2）CUMS造模对肠道菌群有破坏作用,而运动改善了肠道菌群。表现为CUMS造模降低了肠道菌群的丰度,但多样性无明显改变;HIIT会增加抑郁症大鼠肠道菌群的丰度,但多样性不变。（3）CUMS造模在门水平和科水平上会抑制有益菌,促进有害菌,从而使得肠道LPS增加,进而到大脑;HIIT干预在门水平上会抑制有害菌,在科水平上促进有益菌,改善LPS水平。（4）CUMS造模后,大脑LPS增加,激活了前额叶皮质TLR4/NF-κB炎症信号通路,HIIT抑制了前额叶皮质TLR4/NF-κB炎症信号通路。（5）CUMS造模促进前额叶皮质IL-1β水平,HIIT会抑制前额叶皮质IL-1β水平,提示抑郁造模导致大脑皮质炎症发生,而运动会改善炎症。
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