文(wen)章(zhang)題目：Periodontitis salivary microbiota exacerbates colitis-induced anxiety-like behavior via gut microbiota

南京(jing)大學(xue)醫學(xue)院附屬口(kou)腔醫院在《npj biofilms and microbiomes》上(shang)發表了(le)牙(ya)周炎唾液微生(sheng)物群(qun)可通過腸(chang)道微生(sheng)物群(qun)加劇結(jie)腸(chang)炎誘導的焦慮樣(yang)行(xing)為的研究成(cheng)果(guo)。本研究中(zhong)代謝組和16s檢測及部分數據分析工作由(you)上(shang)海派森諾生(sheng)物科技(ji)股份有(you)限(xian)公(gong)司完成(cheng)。

腸(chang)(chang)(chang)(chang)-腦軸(zhou)(zhou)是腸(chang)(chang)(chang)(chang)道與宿(su)主(zhu)腦活動之間的(de)(de)雙(shuang)向影(ying)響通道。許(xu)多(duo)宿(su)主(zhu)相關因(yin)素如口腔細菌會(hui)影(ying)響腸(chang)(chang)(chang)(chang)道功(gong)能及(ji)菌群(qun)(qun)(qun)(qun)。唾液(ye)中(zhong)含有大(da)量口腔細菌，牙周(zhou)炎唾液(ye)菌群(qun)(qun)(qun)(qun)可以改變(bian)腸(chang)(chang)(chang)(chang)道菌群(qun)(qun)(qun)(qun)。然而，牙周(zhou)炎唾液(ye)菌群(qun)(qun)(qun)(qun)對腸(chang)(chang)(chang)(chang)-腦軸(zhou)(zhou)的(de)(de)影(ying)響和機(ji)制(zhi)仍不清楚(chu)。

收(shou)集了19例(li)患者(zhe)(zhe)的(de)(de)(de)唾(tuo)液菌群(qun)(qun)，其中(zhong)牙(ya)周(zhou)炎(yan)患者(zhe)(zhe)9例(li)，健康(kang)者(zhe)(zhe)10例(li)。基于Bray-Curtis的(de)(de)(de)主坐標分析(xi)（PCoA）揭(jie)示了牙(ya)周(zhou)炎(yan)唾(tuo)液微(wei)生物(wu)群(qun)(qun)(PSM)和(he)健康(kang)唾(tuo)液微(wei)生物(wu)群(qun)(qun)(HSM)之間的(de)(de)(de)差異（圖(tu)(tu)1a）。PSM的(de)(de)(de)α-多樣性明顯高于HSM（圖(tu)(tu)1b）。在門水(shui)(shui)平上，與(yu)HSM相比(bi)，PSM中(zhong)厚壁菌門的(de)(de)(de)相對豐(feng)度(du)(du)降低了（圖(tu)(tu)1c）。在科(ke)水(shui)(shui)平上，與(yu)HSM相比(bi)，PSM中(zhong)Streptococcaceae的(de)(de)(de)相對豐(feng)度(du)(du)降低，Porphyromonadaceae的(de)(de)(de)相對豐(feng)度(du)(du)增加(jia)（圖(tu)(tu)1d）。根據線性判(pan)別(bie)分析(xi)效應(ying)大小(xiao)（LEfSe）分析(xi)，Porphyromonadaceae和(he)Spirochaetaceae是PSM中(zhong)主要的(de)(de)(de)代表性科(ke)級分類群(qun)(qun)，而Streptococcaceae是HSM在科(ke)級水(shui)(shui)平上的(de)(de)(de)代表性分類群(qun)(qun)（圖(tu)(tu)1e）。作者(zhe)(zhe)將混(hun)合的(de)(de)(de)唾(tuo)液微(wei)生物(wu)群(qun)(qun)灌(guan)胃給24只小(xiao)鼠，使用DSS成功誘導結腸炎(yan)（圖(tu)(tu)1f）。

為了觀(guan)察(cha)唾液(ye)微生(sheng)物(wu)群對(dui)焦慮(lv)樣行(xing)為的(de)(de)(de)影響，我們進(jin)行(xing)了開(kai)放性、明暗(an)轉換(huan)和高架+迷宮(gong)的(de)(de)(de)行(xing)為測試。在(zai)(zai)空曠區(qu)，DSS組(zu)在(zai)(zai)邊緣(yuan)區(qu)停(ting)留(liu)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)較多(duo)，在(zai)(zai)中心區(qu)停(ting)留(liu)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)較少，且(qie)速度較CON組(zu)慢。與(yu)H-DSS組(zu)相(xiang)比，P-DSS組(zu)在(zai)(zai)邊緣(yuan)區(qu)域(yu)停(ting)留(liu)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)更長，速度更低(di)（圖1g-h）。在(zai)(zai)明暗(an)轉換(huan)中，DSS組(zu)的(de)(de)(de)轉換(huan)頻(pin)率顯著低(di)于CON組(zu)。與(yu)H-DSS組(zu)相(xiang)比，P-DSS組(zu)在(zai)(zai)燈箱中花費的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)和在(zai)(zai)明暗(an)箱之間(jian)轉換(huan)的(de)(de)(de)頻(pin)率顯著降低(di)（圖1i）。在(zai)(zai)高架+迷宮(gong)實驗中，DSS組(zu)小(xiao)鼠的(de)(de)(de)張(zhang)開(kai)臂活動(dong)(dong)時(shi)間(jian)和進(jin)入張(zhang)開(kai)臂的(de)(de)(de)次數(shu)均低(di)于CON組(zu)，P-DSS組(zu)小(xiao)鼠的(de)(de)(de)張(zhang)開(kai)臂活動(dong)(dong)時(shi)間(jian)也低(di)于H-DSS組(zu)（圖1j）。上述結果表明，DSS加重了焦慮(lv)行(xing)為，而PSM加重了DSS誘導的(de)(de)(de)類焦慮(lv)行(xing)為。

圖1 牙周(zhou)炎唾液微生物群加劇葡聚糖(tang)硫(liu)酸鈉(na)(DSS)小鼠的焦慮樣行為

為(wei)(wei)了研究唾液(ye)(ye)微生(sheng)物群(qun)改變的(de)腸(chang)道微生(sheng)物群(qun)對焦慮樣行為(wei)(wei)的(de)影響，作者在(zai)牙周炎唾液(ye)(ye)微生(sheng)物群(qun)灌胃后(hou)給DSS小鼠抗生(sheng)素治療1周(圖(tu)(tu)2a)。ABX組、H-ABX組和P-ABX組在(zai)邊緣(yuan)區(qu)域(yu)的(de)活動時間和速(su)度(du)以及在(zai)空曠區(qu)域(yu)進入(ru)中(zhong)心(xin)區(qu)域(yu)的(de)次數上均無顯著差(cha)異(yi)(圖(tu)(tu)2a-c)。抗生(sheng)素治療后(hou)各組之間的(de)明(ming)暗轉換和高架(jia)迷宮行為(wei)(wei)結果也無顯著差(cha)異(yi)(圖(tu)(tu)2d-e)。這(zhe)些(xie)結果表明(ming)，抗生(sheng)素治療消除了兩組之間的(de)行為(wei)(wei)差(cha)異(yi)，表明(ming)腸(chang)道微生(sheng)物群(qun)是PSM加劇(ju)焦慮樣行為(wei)(wei)的(de)關鍵(jian)因素。

為(wei)(wei)(wei)(wei)了(le)進一(yi)步驗證腸道菌(jun)群(qun)在焦(jiao)(jiao)慮(lv)樣(yang)(yang)行(xing)為(wei)(wei)(wei)(wei)中的(de)(de)作用，我(wo)們(men)從唾(tuo)液菌(jun)群(qun)灌胃的(de)(de)小鼠中移植新鮮糞便菌(jun)群(qun)，并(bing)進行(xing)DSS治(zhi)療，觀察行(xing)為(wei)(wei)(wei)(wei)變化(圖(tu)2f)。P-FMT組(zu)(zu)DSS小鼠在空地(di)邊(bian)緣(yuan)區域(yu)停(ting)留的(de)(de)時間明(ming)顯長于H-FMT組(zu)(zu)。它們(men)在邊(bian)緣(yuan)區域(yu)的(de)(de)速度和進入(ru)空地(di)中心區域(yu)的(de)(de)頻(pin)率(lv)也有所降低，但不明(ming)顯(圖(tu)2g-h)。與H-FMT組(zu)(zu)相比，P-FMT組(zu)(zu)在光照下花費(fei)的(de)(de)時間、明(ming)暗盒子之間轉換的(de)(de)頻(pin)率(lv)、張開手臂(bei)的(de)(de)活動時間和進入(ru)張開手臂(bei)的(de)(de)次數(shu)顯著(zhu)減(jian)少(圖(tu)2i-j)。這些(xie)行(xing)為(wei)(wei)(wei)(wei)結果表明(ming)，P-FMT組(zu)(zu)表現出與PSM相似的(de)(de)加劇焦(jiao)(jiao)慮(lv)樣(yang)(yang)行(xing)為(wei)(wei)(wei)(wei)，證實PSM通(tong)過腸道微生(sheng)物群(qun)加劇了(le)DSS誘導的(de)(de)焦(jiao)(jiao)慮(lv)樣(yang)(yang)行(xing)為(wei)(wei)(wei)(wei)。

圖2 腸道微生物群是(shi)牙(ya)周炎(yan)的(de)關(guan)鍵，唾液微生物群加劇葡聚糖硫酸鈉誘(you)導的(de)焦慮樣行(xing)為

接下(xia)來，我們探(tan)討了PSM過程(cheng)中(zhong)焦慮(lv)相(xiang)關的(de)病理(li)改變對焦慮(lv)樣行(xing)為的(de)影響，包(bao)括免(mian)疫熒光法觀察小膠(jiao)質細(xi)胞形態和尼氏染(ran)色(se)法觀察正常(chang)神(shen)經(jing)元數量。Nissl染(ran)色(se)結(jie)果顯示(shi)，與H-DSS組相(xiang)比，P-DSS組大鼠大腦(nao)皮層(ceng)(ceng)正常(chang)神(shen)經(jing)元數量明顯減少，胞質實變，形狀不規則，神(shen)經(jing)元染(ran)色(se)加(jia)深(黑色(se)箭頭；圖3 a)。小膠(jiao)質細(xi)胞的(de)生(sheng)物標(biao)志(zhi)物電離(li)鈣結(jie)合適配器分子(zi)1（Iba1）的(de)染(ran)色(se)顯示(shi)，與大腦(nao)皮層(ceng)(ceng)的(de)H-DSS組相(xiang)比，P-DSS組的(de)小膠(jiao)質細(xi)胞明顯皺縮，表(biao)明小膠(jiao)質細(xi)胞被激活（圖3b）。

為了確定(ding)腸道(dao)微生物群(qun)在(zai)(zai)大腦病理(li)改變中(zhong)(zhong)的(de)作用，我們(men)還檢測了抗(kang)生素(su)處(chu)理(li)和(he)(he)糞便微生物群(qun)移(yi)植(zhi)(zhi)小鼠(shu)中(zhong)(zhong)的(de)小膠(jiao)質(zhi)細(xi)胞(bao)和(he)(he)神經(jing)元(yuan)。在(zai)(zai)抗(kang)生素(su)治療(liao)小鼠(shu)中(zhong)(zhong)，H-ABX組(zu)和(he)(he)P-ABX組(zu)之間神經(jing)元(yuan)數(shu)(shu)量和(he)(he)小膠(jiao)質(zhi)細(xi)胞(bao)活(huo)化(hua)的(de)所有差異都(dou)消失了（圖(tu)3c-d）。糞便微生物群(qun)移(yi)植(zhi)(zhi)實驗結果(guo)顯(xian)示，P-FMT組(zu)與H-FMT組(zu)相比(bi)，大腦皮層神經(jing)元(yuan)數(shu)(shu)量和(he)(he)小膠(jiao)質(zhi)細(xi)胞(bao)激(ji)活(huo)明(ming)顯(xian)減少(shao)(圖(tu)3e-f)。因(yin)此(ci)，PSM可以減少(shao)正常神經(jing)元(yuan)的(de)數(shu)(shu)量，并通過(guo)腸道(dao)微生物群(qun)激(ji)活(huo)小膠(jiao)質(zhi)細(xi)胞(bao)，從而加劇焦慮樣(yang)行為。

圖3 牙周炎唾(tuo)液微(wei)生物群通過腸道微(wei)生物群減少(shao)神經(jing)元數量并激活大腦皮層小膠質細胞(bao)

為(wei)了研究(jiu)腸(chang)道(dao)(dao)微生(sheng)物(wu)(wu)群(qun)(qun)(qun)的(de)(de)變(bian)化(hua)，作(zuo)者使(shi)用16s基(ji)因測(ce)序(xu)檢測(ce)了H-DSS組和(he)(he)P-DSS組的(de)(de)腸(chang)道(dao)(dao)微生(sheng)物(wu)(wu)群(qun)(qun)(qun)組成。與H-DSS組相比，P-DSS組α-多(duo)樣性降(jiang)低(圖(tu)4a)。PCoA顯示兩組之間腸(chang)道(dao)(dao)菌群(qun)(qun)(qun)組成存在顯著差異(圖(tu)4b)。在門水平上(shang)(shang)，P-DSS組厚壁(bi)菌門的(de)(de)相對豐(feng)度(du)低于H-DSS組(圖(tu)4c)。在科水平上(shang)(shang)，P-DSS組Enterobacteriaceae和(he)(he)Bacteroidaceae的(de)(de)相對豐(feng)度(du)高(gao)于H-DSS組(圖(tu)4d)。LEfSe分(fen)析表明(ming)，P-DSS組的(de)(de)代表性微生(sheng)物(wu)(wu)群(qun)(qun)(qun)屬于Enterobacteriaceae，而H-DSS組主要是(shi)Firmicutes phylum、Muribaculacae和(he)(he)Prevotellaceae（圖(tu)4e）。隨機(ji)森林分(fen)析結果預測(ce)Enterobacteriaceae和(he)(he)Christensenellaceae可(ke)能是(shi)在P-DSS組中發(fa)揮(hui)作(zuo)用的(de)(de)重要細菌群(qun)(qun)(qun)(圖(tu)4f)。最后，基(ji)于PICRUSt2標(biao)記的(de)(de)基(ji)因序(xu)列對H-DSS和(he)(he)P-DSS組腸(chang)道(dao)(dao)微生(sheng)物(wu)(wu)群(qun)(qun)(qun)的(de)(de)功(gong)能預測(ce)表明(ming)，這些細菌的(de)(de)主要功(gong)能途徑富含代謝相關(guan)任務，包括氨基(ji)酸代謝、碳水化(hua)合(he)物(wu)(wu)代謝、輔助因子和(he)(he)維生(sheng)素的(de)(de)代謝(圖(tu)4g)。這些結果表明(ming)，PSM導致腸(chang)道(dao)(dao)菌群(qun)(qun)(qun)紊亂(luan)，這些紊亂(luan)可(ke)能與代謝物(wu)(wu)極化(hua)為(wei)氨基(ji)酸和(he)(he)碳水化(hua)合(he)物(wu)(wu)代謝的(de)(de)改變(bian)有(you)關(guan)。

圖4 牙周炎唾液(ye)菌群(qun)改變(bian)腸(chang)道菌群(qun)組成(cheng)

我們使用(yong)液(ye)相(xiang)色(se)譜-質(zhi)(zhi)譜法研究(jiu)腸道(dao)(dao)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)變化。分(fen)(fen)(fen)(fen)別對(dui)正負離子模式下(xia)篩選的(de)(de)(de)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)進行(xing)正交偏(pian)最(zui)小二乘判別(OPLS-DA)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，發(fa)現P-DSS組(zu)和(he)(he)(he)H-DSS組(zu)腸道(dao)(dao)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)存(cun)在(zai)(zai)顯(xian)著(zhu)差異(yi)(圖5a)。采用(yong)Z-score分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)觀(guan)察這(zhe)(zhe)些代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)水平；分(fen)(fen)(fen)(fen)別篩選出了(le)P-DSS組(zu)和(he)(he)(he)H-DSS組(zu)中(zhong)(zhong)最(zui)豐富的(de)(de)(de)前五種代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)(圖5b)。差異(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)富集分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)顯(xian)示，氨(an)(an)(an)基(ji)(ji)酸(suan)(suan)(suan)(suan)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)(組(zu)氨(an)(an)(an)酸(suan)(suan)(suan)(suan)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)和(he)(he)(he)精(jing)氨(an)(an)(an)酸(suan)(suan)(suan)(suan)生(sheng)物(wu)(wu)合成(cheng))和(he)(he)(he)神經(jing)遞(di)質(zhi)(zhi)相(xiang)關途(tu)徑(可(ke)卡因成(cheng)癮、谷氨(an)(an)(an)酸(suan)(suan)(suan)(suan)能(neng)(neng)突觸(chu)和(he)(he)(he)氨(an)(an)(an)基(ji)(ji)丁(ding)酸(suan)(suan)(suan)(suan)能(neng)(neng)突觸(chu))是主要途(tu)徑，其中(zhong)(zhong)組(zu)氨(an)(an)(an)酸(suan)(suan)(suan)(suan)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)顯(xian)著(zhu)變化(圖5c)。通過Spearman相(xiang)關分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)確定代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)之間的(de)(de)(de)相(xiang)關性(xing)，與(yu)(yu)其他(ta)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)相(xiang)比，NAH和(he)(he)(he)氨(an)(an)(an)基(ji)(ji)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(arg-)具有明顯(xian)相(xiang)反(fan)的(de)(de)(de)趨勢，提示這(zhe)(zhe)些代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)可(ke)能(neng)(neng)起著(zhu)關鍵作用(yong)(圖5d)。最(zui)后，構(gou)(gou)建了(le)這(zhe)(zhe)些代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)及其途(tu)徑的(de)(de)(de)網絡(luo)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，氨(an)(an)(an)基(ji)(ji)酸(suan)(suan)(suan)(suan)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)(如(ru)(ru)組(zu)氨(an)(an)(an)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、精(jing)氨(an)(an)(an)酸(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)(he)(he)脯氨(an)(an)(an)酸(suan)(suan)(suan)(suan))構(gou)(gou)成(cheng)了(le)大多(duo)(duo)數(shu)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)參與(yu)(yu)的(de)(de)(de)途(tu)徑，其中(zhong)(zhong)l -谷氨(an)(an)(an)酸(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)(he)(he)l -谷氨(an)(an)(an)酰胺是關鍵節點，而在(zai)(zai)P-DSS組(zu)中(zhong)(zhong)，NAH是唯一(yi)參與(yu)(yu)這(zhe)(zhe)些途(tu)徑的(de)(de)(de)高表達代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)(圖5e)。值(zhi)得(de)注意的(de)(de)(de)是，一(yi)些腸道(dao)(dao)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)產物(wu)(wu)和(he)(he)(he)相(xiang)關途(tu)徑，如(ru)(ru)GABA能(neng)(neng)突觸(chu)和(he)(he)(he)左旋(xuan)多(duo)(duo)巴（在(zai)(zai)H-DSS組(zu)中(zhong)(zhong)含(han)量較高），是參與(yu)(yu)焦慮(lv)樣行(xing)為的(de)(de)(de)神經(jing)遞(di)質(zhi)(zhi)。值(zhi)得(de)注意的(de)(de)(de)是，一(yi)些腸道(dao)(dao)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)謝(xie)(xie)(xie)產物(wu)(wu)和(he)(he)(he)相(xiang)關途(tu)徑，如(ru)(ru)GABA能(neng)(neng)突觸(chu)和(he)(he)(he)左旋(xuan)多(duo)(duo)巴（在(zai)(zai)H-DSS組(zu)中(zhong)(zhong)含(han)量較高），是參與(yu)(yu)焦慮(lv)樣行(xing)為的(de)(de)(de)神經(jing)遞(di)質(zhi)(zhi)。

圖(tu)5 牙周炎灌胃后腸(chang)道代謝物的(de)改(gai)變

接下來，我們(men)檢(jian)查(cha)了大(da)腦(nao)(nao)代(dai)(dai)謝(xie)，以(yi)探索(suo)影響焦(jiao)慮樣行為(wei)的(de)關(guan)(guan)(guan)鍵(jian)代(dai)(dai)謝(xie)產物(wu)。正(zheng)離子(zi)模(mo)(mo)式和(he)負離子(zi)模(mo)(mo)式的(de)OPLS-DA分(fen)析(xi)結果顯(xian)示，H-DSS組(zu)(zu)和(he)P-DSS組(zu)(zu)之間的(de)代(dai)(dai)謝(xie)物(wu)存在顯(xian)著差(cha)異（圖6a）。對這些代(dai)(dai)謝(xie)物(wu)進行富集分(fen)析(xi)發(fa)現，它們(men)主(zhu)要富集于(yu)磷脂酰乙(yi)醇(chun)胺(an)生物(wu)合(he)成、組(zu)(zu)氨酸(suan)代(dai)(dai)謝(xie)、嘌呤代(dai)(dai)謝(xie)、肉堿合(he)成、鞘脂代(dai)(dai)謝(xie)和(he)天冬氨酸(suan)代(dai)(dai)謝(xie)(圖6b)。此(ci)外，與神(shen)經元相(xiang)關(guan)(guan)(guan)的(de)磷脂酰乙(yi)醇(chun)胺(an)生物(wu)合(he)成、磷脂酰膽(dan)堿生物(wu)合(he)成和(he)鞘脂代(dai)(dai)謝(xie)等通(tong)路也得(de)到了豐富。代(dai)(dai)謝(xie)物(wu)表(biao)(biao)達差(cha)異如圖6c所(suo)示。P-DSS組(zu)(zu)主(zhu)要差(cha)異代(dai)(dai)謝(xie)物(wu)高表(biao)(biao)達；因此(ci)，我們(men)對P-DSS組(zu)(zu)升高的(de)代(dai)(dai)謝(xie)物(wu)進行富集分(fen)析(xi)，發(fa)現嘌呤代(dai)(dai)謝(xie)、肉毒堿合(he)成、蘋果酸(suan)-天冬氨酸(suan)穿梭、組(zu)(zu)氨酸(suan)代(dai)(dai)謝(xie)和(he)葡萄糖-丙氨酸(suan)循(xun)環(huan)是前五大(da)富集途徑(jing)(圖6d)。N-乙(yi)酰-L-組(zu)(zu)氨酸(suan)和(he)N-甲基組(zu)(zu)胺(an)在P-DSS組(zu)(zu)的(de)腦(nao)(nao)代(dai)(dai)謝(xie)中(zhong)高表(biao)(biao)達(圖6e)，而(er)NAH在P-DSS組(zu)(zu)的(de)腸(chang)(chang)(chang)道代(dai)(dai)謝(xie)中(zhong)高表(biao)(biao)達(圖6f)。為(wei)了進一步探討腸(chang)(chang)(chang)道微(wei)生物(wu)群(qun)與代(dai)(dai)謝(xie)物(wu)之間的(de)關(guan)(guan)(guan)系，我們(men)基于(yu)腦(nao)(nao)代(dai)(dai)謝(xie)物(wu)、腸(chang)(chang)(chang)道代(dai)(dai)謝(xie)物(wu)和(he)腸(chang)(chang)(chang)道微(wei)生物(wu)群(qun)的(de)Spearman相(xiang)關(guan)(guan)(guan)分(fen)析(xi)建立了相(xiang)關(guan)(guan)(guan)網絡(P < 0.05)。以(yi)上結果表(biao)(biao)明(ming)，腸(chang)(chang)(chang)道微(wei)生物(wu)群(qun)與大(da)腦(nao)(nao)和(he)腸(chang)(chang)(chang)道代(dai)(dai)謝(xie)有關(guan)(guan)(guan)，組(zu)(zu)胺(an)相(xiang)關(guan)(guan)(guan)代(dai)(dai)謝(xie)物(wu)是PSM對焦(jiao)慮樣行為(wei)影響的(de)關(guan)(guan)(guan)鍵(jian)介質。

圖6 牙周炎(yan)唾液微(wei)生物群導致腦代謝的(de)改變

最后(hou)，為了(le)驗證腸(chang)道(dao)代謝物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)作用，我們(men)首(shou)先使用P-DSS組腸(chang)道(dao)中(zhong)(zhong)高表達(da)的(de)(de)組胺相(xiang)關物(wu)(wu)(wu)質(zhi)NAH刺(ci)激小(xiao)(xiao)膠質(zhi)細(xi)胞。我們(men)發現，NAH可(ke)以增(zeng)加(jia)小(xiao)(xiao)鼠BV-2小(xiao)(xiao)膠質(zhi)細(xi)胞中(zhong)(zhong)CD86+/CD206 -的(de)(de)表達(da)，而添加(jia)NAH后(hou)CD206+/CD86 -的(de)(de)表達(da)下降(jiang)，特別是在1 nM時(圖7a, b)。然后(hou)我們(men)給DSS和非DSS小(xiao)(xiao)鼠灌胃10 nM的(de)(de)NAH(圖7c)。在行(xing)為水平上(shang)(shang)，NAH顯(xian)著增(zeng)加(jia)了(le)DSS處理小(xiao)(xiao)鼠在邊(bian)緣區域停留(liu)的(de)(de)時間(jian)，降(jiang)低了(le)進入(ru)空地中(zhong)(zhong)心區的(de)(de)頻(pin)率(圖7d-e)。同樣，與DSS組相(xiang)比，DSS + NAH組的(de)(de)過(guo)渡時間(jian)和進入(ru)張開(kai)臂的(de)(de)時間(jian)更短，進入(ru)張開(kai)臂的(de)(de)頻(pin)率更低(圖7f-g)。在組織學水平上(shang)(shang)，Nissl染色顯(xian)示(shi)NAH灌胃使DSS小(xiao)(xiao)鼠正常(chang)神經元數(shu)量減少(圖7h)。免(mian)疫(yi)熒(ying)光顯(xian)示(shi)NAH激活的(de)(de)小(xiao)(xiao)膠質(zhi)細(xi)胞，在DSS + NAH組中(zhong)(zhong)最為明顯(xian)(圖7i)。這些發現表明，腸(chang)道(dao)代謝物(wu)(wu)(wu)，如NAH，是促進DSS小(xiao)(xiao)鼠PSM焦慮樣行(xing)為的(de)(de)關鍵物(wu)(wu)(wu)質(zhi)。

圖7 N-乙(yi)酰組胺可能是(shi)PSM通過腸-腦(nao)軸促進(jin)焦慮的中介(jie)

研究將健康人唾(tuo)(tuo)液菌(jun)(jun)群(qun)(qun)及牙周(zhou)炎(yan)患者唾(tuo)(tuo)液菌(jun)(jun)群(qun)(qun)灌胃至DSS誘導的小(xiao)鼠(shu)，發現牙周(zhou)炎(yan)唾(tuo)(tuo)液菌(jun)(jun)群(qun)(qun)可(ke)以加(jia)劇(ju)小(xiao)鼠(shu)的焦(jiao)慮樣行為(wei)。抗生(sheng)素處理及糞菌(jun)(jun)移植實驗(yan)驗(yan)證了腸(chang)道菌(jun)(jun)群(qun)(qun)是(shi)牙周(zhou)炎(yan)唾(tuo)(tuo)液菌(jun)(jun)群(qun)(qun)促進焦(jiao)慮樣行為(wei)的關鍵因素。最后(hou)，通(tong)過代(dai)(dai)謝組學分析篩(shai)選出(chu)關鍵代(dai)(dai)謝物(wu)，并驗(yan)證其在牙周(zhou)炎(yan)影(ying)響(xiang)大腦(nao)活動(dong)中的關鍵作用。該研究發現牙周(zhou)炎(yan)唾(tuo)(tuo)液菌(jun)(jun)群(qun)(qun)可(ke)以通(tong)過腸(chang)道菌(jun)(jun)群(qun)(qun)及其代(dai)(dai)謝物(wu)加(jia)劇(ju)結腸(chang)炎(yan)小(xiao)鼠(shu)焦(jiao)慮樣行為(wei)，表明牙周(zhou)疾病(bing)(bing)可(ke)通(tong)過腸(chang)-腦(nao)軸影(ying)響(xiang)腦(nao)活動(dong)，提示防治牙周(zhou)疾病(bing)(bing)的重要(yao)性。