《Animal Cells and Systems》：Electroacupuncture mitigates Bacillus Calmette-Guérin (BCG)-induced depression-like behavior and neuroinflammation via BDNF and NF-κB pathway in mice
编辑推荐：
本研究揭示了电针（EA）刺激特定穴位（百会、印堂，GV20、GV29）可通过上调脑源性神经营养因子（BDNF）表达并抑制核因子κB（NF-κB）通路，有效缓解BCG（卡介苗）诱导的小鼠慢性神经炎症及其引发的抑郁/焦虑样行为，为针灸治疗炎症相关精神疾病提供了新的分子机制依据。
摘要
本研究探讨了电针（EA）刺激特定穴位对卡介苗（BCG）诱导的小鼠慢性神经炎症及抑郁/焦虑样行为的改善作用及其潜在机制。结果表明，每日对BCG模型小鼠进行百会（GV20）和印堂（GV29）穴位的电针刺激，连续14天，能显著减轻其抑郁样行为（如强迫游泳测试中的不动时间增加）和焦虑样行为（如高架十字迷宫开臂探索时间减少）。同时，电针处理显著降低了小鼠血浆和海马体中促炎细胞因子，包括白细胞介素（IL）-6、IL-1β、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）以及环氧合酶-2（COX-2）的水平。分子机制研究显示，电针刺激能显著增加海马体中脑源性神经营养因子（BDNF）的mRNA表达，并抑制核因子κB（NF-κB）通路的相关分子表达。结论认为，电针通过调节BDNF/NF-κB信号通路，改善BCG引起的慢性神经炎症，从而发挥抗抑郁和抗焦虑作用。
引言
抑郁是一种慢性精神障碍，以缺乏动力为特征，严重影响现代社会人们的日常功能和工作表现。研究表明，慢性神经炎症是诱发抑郁的重要因素之一。外周和中枢神经系统内促炎细胞因子水平的升高可诱导抑郁样行为。卡介苗（BCG）作为一种结核病疫苗，其接种可在小鼠体内引发系统性炎症，并逐渐诱导出持续的抑郁样行为，为研究慢性神经炎症相关抑郁提供了理想的动物模型。传统的抗抑郁药物靶向脑内去甲肾上腺素能和血清素能系统，但仅对约50%的患者有效且副作用明显。因此，开发通过调节神经炎症信号通路起作用的长期有效治疗方法至关重要。针灸，特别是电针，已被广泛应用于包括重度抑郁、焦虑和慢性压力在内的多种精神疾病的治疗。前期研究提示，高频电针刺激特定穴位如百会（GV20）和印堂（GV29）能改善抑郁样症状。本研究旨在验证电针刺激是否能缓解BCG诱导的慢性神经炎症及其相关的抑郁/焦虑样行为，并探究其与BDNF和NF-κB通路的关系。
材料与方法
动物
实验使用12周龄雄性BALB/c小鼠。所有实验程序均经大学动物护理和使用委员会批准。小鼠饲养于12小时光暗循环环境中，自由获取食物和水。实验前有7天的适应期。
BCG接种与电针刺激
小鼠腹腔注射BCG疫苗（5.8 × 108CFU，8 mL/kg）以诱导慢性神经炎症。电针刺激选取百会（GV20）和印堂（GV29）穴位，深度约5 mm。作为对照，设置了非目标穴位足三里（ST36）和非穴位点（尾部）。电针参数为2 mA，2 Hz，每次20分钟，连续刺激14天。所有操作均在麻醉下进行以最小化应激。
行为学测试
包括强迫游泳测试（FST）评估抑郁样行为（不动时间、攀爬时间、游泳时间），旷场测试（OFT）评估自发活动和焦虑样行为（中心区域活动），以及高架十字迷宫（EPM）测试评估焦虑样行为（开臂停留时间和进入次数）。实验期间还监测了体重变化和蔗糖偏好（快感缺失指标）。
酶联免疫吸附试验（ELISA）
行为测试结束后24小时，采集小鼠血清和海马体组织。使用商品化ELISA试剂盒检测IL-1β、IL-6、TNF-α、COX-2和NF-κB的蛋白浓度。
总RNA提取与逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）
从海马体提取总RNA，逆转录成cDNA后，通过PCR扩增检测BDNF、TrkB、CREB、IL-1β、IL-6、TNF-α和NF-κB的mRNA表达水平。以GAPDH作为内参基因。
统计分析
使用单因素方差分析（ANOVA） followed by Tukey's post-hoc检验进行组间比较。数据以均值±标准误表示，p < 0.05认为有统计学意义。
结果
电针对BCG诱导的慢性炎症小鼠体重和蔗糖摄入的影响
BCG接种初期导致小鼠体重显著下降（第7天起，p < 0.01），表现出疾病相关的病态行为，但体重随时间逐渐恢复。电针刺激GV20+GV29穴位组和阳性对照药物布洛芬（IBU）组小鼠的体重下降幅度小于BCG模型组，且与生理盐水（SAL）对照组无显著差异。蔗糖偏好测试显示，BCG组小鼠的蔗糖摄入量显著低于SAL组（p < 0.01），表明出现快感缺失。而电针刺激GV20+GV29穴位组能显著逆转这种蔗糖偏好降低（p < 0.05），ST36穴位组和尾部非穴位点组则无此效果。IBU组效果与SAL组相似。
电针对BCG诱导的慢性炎症小鼠抑郁和焦虑样行为的影响
在FST中，BCG组小鼠的不动时间显著增加（p < 0.01），攀爬时间减少（p < 0.01），而游泳时间无组间差异。电针刺激GV20+GV29穴位能显著缩短不动时间（p < 0.05），并呈现增加攀爬时间的趋势。在OFT中，BCG组小鼠在中心区域的活动时间和进入次数均显著减少（p < 0.001, p < 0.01），总活动距离无差异。电针刺激GV20+GV29穴位能显著改善这些指标（p < 0.05）。在EPM中，BCG组小鼠在开臂的停留时间百分比和进入次数显著减少（p < 0.01, p < 0.05），焦虑指数升高。电针刺激GV20+GV29穴位能显著增加开臂探索并降低焦虑指数（p < 0.05）。ST36穴位组和尾部非穴位点组在所有行为测试中均无显著改善效果。IBU组表现出与SAL组相似的行为改善效果。
电针对BCG诱导的慢性炎症小鼠血浆和海马体促炎介质的影响
ELISA结果显示，BCG接种显著升高了小鼠血浆和海马体中IL-1β、IL-6、TNF-α和COX-2的水平（p < 0.01或p < 0.05）。电针刺激GV20+GV29穴位能显著降低血浆和海马体中IL-1β、IL-6的水平（p < 0.05），对TNF-α和COX-2也有降低趋势。ST36穴位组和尾部非穴位点组无显著抑制作用。IBU组能有效降低这些促炎因子水平。
电针对BCG诱导的慢性炎症小鼠海马体IL-1β、IL-6和TNF-α mRNA表达的影响
PCR分析显示，BCG组小鼠海马体IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA表达显著上调（p < 0.01）。电针刺激GV20+GV29穴位能显著抑制这些促炎细胞因子mRNA的表达（p < 0.05）。
电针对BCG诱导的慢性炎症小鼠海马体NF-κB调节的影响
BCG接种导致小鼠海马体NF-κB蛋白水平和mRNA表达均显著升高（p < 0.05）。电针刺激GV20+GV29穴位能显著抑制BCG引起的NF-κB蛋白和mRNA水平的升高（p < 0.05）。
电针对BCG诱导的慢性炎症小鼠海马体BDNF、TrkB和CREB mRNA表达的影响
BCG接种显著降低了小鼠海马体中BDNF、TrkB和CREB的mRNA表达（p < 0.01或p < 0.05）。电针刺激GV20+GV29穴位能显著逆转BDNF和TrkB mRNA表达的下降（p < 0.05），对CREB mRNA表达也有上调趋势。
讨论
本研究证实，针对特定穴位（GV20和GV29）的电针刺激能有效改善BCG系统性感染引起的慢性神经炎症所导致的抑郁和焦虑样行为。行为学指标的改善（如FST不动时间减少、OFT中心区域活动增加、EPM开臂探索增加以及蔗糖偏好恢复）均支持电针的抗抑郁和抗焦虑效应。
在分子水平上，电针的抗炎作用体现在显著降低BCG诱导的促炎细胞因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）和炎症介质COX-2在血浆和海马体中的水平。COX-2与神经炎症密切相关，其水平降低提示电针能够打断促炎因子与COX-2之间的炎症反馈环路。
机制探索表明，电针的积极作用与调节海马体内的BDNF/NF-κB信号通路有关。BCG引起的神经炎症通过上调NF-κB通路，促进促炎因子产生，同时下调了与神经可塑性和细胞存活密切相关的BDNF及其受体TrkB的表达。电针干预则能抑制NF-κB的活化，并上调BDNF和TrkB的表达。BDNF水平的恢复对于改善神经炎症相关的突触可塑性损伤和细胞功能障碍至关重要。NF-κB通路的下调则直接减少了下游促炎基因的转录。因此，电针可能通过抑制NF-κB通路和增强BDNF信号，共同发挥抗神经炎症和抗抑郁/焦虑的作用。
值得注意的是，电针的效果具有穴位特异性，刺激GV20和GV29穴位效果显著，而刺激足三里（ST36）或非穴位点（尾部）则无效，这突出了穴位选择在针灸疗法中的重要性。
结论
综上所述，本研究证明电针刺激百会（GV20）和印堂（GV29）穴位能够有效缓解BCG诱导的小鼠慢性神经炎症及其相关的抑郁和焦虑样行为。其作用机制与调节海马体内的BDNF表达和抑制NF-κB信号通路密切相关。这些发现为电针作为一种潜在的非药物替代疗法，用于治疗与神经炎症相关的神经精神疾病（如抑郁和焦虑）提供了重要的实验依据。未来的研究可进一步深入探讨NF-κB核转位等更精细的分子事件在电针抗炎作用中的角色。
