摘要：抑郁症是一种全球范围内常见的精神障碍，影响着约3.5亿人的心理健康。肠道微生物群落的失衡与抑郁症的发病密切相关，其中肠道微生物通过干扰宿主代谢平衡的机制已被确认。此外，近年来的研究表明，肠道微生物的昼夜波动在代谢调节中发挥着关键作用。鉴于肠道微生物在抑郁症中的

一、引言

抑郁症是一种全球范围内常见的精神障碍，影响着约3.5亿人的心理健康。肠道微生物群落的失衡与抑郁症的发病密切相关，其中肠道微生物通过干扰宿主代谢平衡的机制已被确认。此外，近年来的研究表明，肠道微生物的昼夜波动在代谢调节中发挥着关键作用。鉴于肠道微生物在抑郁症中的重要作用，本研究特定地调查了抑郁小鼠模型中肠道微生物的昼夜节律特征，旨在阐明微生物昼夜振荡及其可能对宿主代谢产生的影响，特别是在抑郁状态下。

二、材料与方法

2.1 实验动物与分组

实验选用C57BL/6J小鼠，随机分为对照组和CRS组。所有小鼠在实验前均进行适应性饲养，确保饮食、饮水及环境条件一致。

2.2 慢性束缚应激模型建立

CRS组小鼠每日8:00至12:00被置于50mL离心管中（管壁上打有通气孔），以模拟束缚应激。对照组小鼠在同一时间段内仅进行食物和水剥夺处理，但不进行束缚。此过程持续4周，以诱导小鼠产生抑郁样行为。

2.3 行为学实验装置与软件

2.3.1 开放场实验（OFT）

实验装置为一个50cm×50cm×40cm的透明箱子，底部划分为25个等大的方格。实验开始时，将小鼠轻轻放入箱子中央，并使用视频跟踪软件（如EthoVision XT）记录小鼠在5分钟内的活动情况，包括总移动距离、中央区域停留时间等指标，以评估小鼠的焦虑样行为。

2.3.2 强迫游泳实验（FST）

实验装置为一个高50cm、直径20cm的透明圆柱形容器，内装有一定深度的水（水温保持在23-25℃）。实验开始时，将小鼠轻轻放入水中，并使用视频跟踪软件记录小鼠在6分钟内的活动情况，特别是后4分钟的不动时间，以评估小鼠的抑郁样行为。

2.4 粪便样本采集

从第4周开始，每天从ZT2（上午9:00）起，每隔4小时采集一次小鼠的粪便样本，直至ZT22（晚上11:00），以覆盖整个昼夜周期。粪便样本立即冷冻保存，用于后续的16S rRNA测序和代谢组学分析。

2.5 16S rRNA测序

使用特定引物对粪便样本中的16S rRNA基因进行PCR扩增，扩增产物进行高通量测序。测序数据通过生物信息学分析，包括质量控制、去冗余、OTU（Operational Taxonomic Units）聚类、物种注释等步骤，以获得肠道微生物的组成和多样性信息。

2.6 代谢组学分析

采用液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）对粪便样本进行代谢组学分析。通过比较不同时间点、不同组间代谢产物的差异，揭示肠道微生物代谢的昼夜节律特征及其与抑郁行为的相关性。

三、结果

3.1 行为学实验结果

经过4周的CRS处理后，与对照组相比，CRS组小鼠在OFT中的总移动距离减少，中央区域停留时间缩短，表明CRS小鼠表现出焦虑样行为。同时，在FST中，CRS组小鼠的不动时间显著增加，说明CRS小鼠具有抑郁样行为。

3.2 肠道微生物昼夜节律分析

通过对粪便样本的16S rRNA测序数据分析发现，对照组和CRS组小鼠的肠道微生物组成均呈现出昼夜振荡的特征。在门水平上，Bacteroidota、Firmicutes、Cyanobacteria和Patescibacteria等菌群表现出明显的昼夜节律性。然而，与对照组相比，CRS组小鼠中某些菌群的昼夜节律性发生显著变化，如Dubosiella等菌属在CRS小鼠中失去了节律性。

3.3 代谢组学结果

代谢组学分析结果显示，CRS组小鼠的肠道微生物代谢产物在昼夜周期中存在显著差异。特别是在黑暗阶段，CRS组小鼠的某些代谢产物水平显著升高或降低，这些代谢产物与能量代谢、氨基酸代谢等途径密切相关。这些结果表明，CRS可能通过影响肠道微生物的代谢昼夜节律来干扰宿主的代谢平衡。

四、结果解析

本研究发现，慢性束缚应激能够诱导小鼠产生抑郁样行为，并伴随肠道微生物昼夜节律的显著变化。这些变化可能涉及多个方面的机制：

首先，CRS可能通过影响肠道微生物的组成和多样性来干扰宿主的代谢平衡。已有研究表明，肠道微生物与宿主代谢之间存在密切关联，肠道微生物的失衡可能导致代谢产物的异常积累或缺乏，进而引发一系列代谢性疾病。在本研究中，CRS组小鼠的肠道微生物代谢产物在昼夜周期中存在显著差异，这可能与CRS导致的代谢途径紊乱有关。

其次，CRS可能通过破坏肠道微生物的昼夜节律性来影响宿主的生理功能。肠道微生物的昼夜节律对于维持宿主的正常生理功能至关重要，它有助于调节宿主的代谢、免疫和神经系统等功能。在本研究中，CRS组小鼠中某些菌群的昼夜节律性发生显著变化，这可能破坏了肠道微生物与宿主之间的正常节律同步性，进而影响了宿主的生理功能。

最后，本研究还发现Dubosiella等菌属在CRS小鼠中失去了节律性。这些菌属可能参与特定的代谢途径或生物过程，并与抑郁的发病机制密切相关。未来的研究可以进一步探究这些菌属在抑郁发病中的作用及其机制。

来源：科学半遮面