Abdominal Ultrasound Stimulation Alleviates Negative Symptoms Through Modulation of Serotonin Signaling and Gut Microbiota in the MK - 801 Model of Schizophrenia.
研究背景
精神分裂症发病率约1%，抗精神病药难治疗阴性症状和认知缺陷。N - 甲基 - D - 天冬氨酸（NMDA）受体功能低下假说认为其活性降低会致前额叶皮层内抑制性神经递质失衡，且肠 - 脑轴在精神分裂症中作用重要。本研究探讨腹部低强度脉冲超声（LIPUS）能否通过调节血清素信号和肠道微生物群减轻MK - 801诱导的精神分裂症样阴性症状。
方法速览
- 动物模型：用Sprague Dawley大鼠，腹腔注射MK - 801建精神分裂症模型。
- LIPUS刺激：用1 MHz平面换能器，0.5 W/cm²强度，每天刺激15分钟。
- 行为测试：PPI测试、蔗糖偏好测试和社交互动测试评估行为变化。
- 分子生物学分析：免疫荧光染色、Western Blot和ELISA检测相关蛋白表达及神经递质水平。
- 肠道微生物群分析：16S rRNA测序分析肠道微生物群组成和多样性。
主要发现
- 改善行为异常：MK - 801使大鼠PPI缺陷，LIPUS刺激减轻该缺陷，还改善快感缺乏和社会退缩行为。
- 恢复NMDAR1表达和兴奋/抑制平衡：MK - 801使mPFC中NMDAR1亚单位表达减少，VGluT1/VGAT比率升高，LIPUS刺激恢复相关表达和比率。
- 逆转5 - HT受体表达减少：MK - 801使mPFC中5 - HT1A和5 - HT2A受体表达减少，LIPUS刺激恢复其表达。
- 逆转c - Fos表达和神经递质水平下降：MK - 801使VTA中c - Fos表达减少，mPFC中多巴胺和血清素水平下降，LIPUS刺激恢复相关表达和水平。
- 改善肠道微生物群组成：MK - 801使肠道微生物群多样性下降，LIPUS刺激恢复其多样性和部分菌属相对丰度。
总结展望
研究表明，腹部LIPUS通过调节血清素信号和肠道微生物群，有效改善MK - 801诱导的精神分裂症样阴性症状，还恢复神经递质相关表达和平衡。LIPUS作为非侵入性物理治疗方法，有改善精神分裂症阴性症状的潜力，但研究有短期效应、机制复杂、超声波暴露范围不精确等局限，未来需开发图像引导的聚焦LIPUS技术。