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1.研究背景抑郁症（Major depressive disorder,MDD）已成为全球致残率最高的疾病,也是青少年致残的最主要原因。研究提示,青少年期是抑郁症发病的高峰期,青少年期慢性应激经历不仅导致抑郁样行为,还通过微生物-肠-脑轴的双向信号交流改变宿主的肠道菌群结构。肠道菌群是微生物-肠-脑轴的重要组成部分,调节肠道菌群结构可以改善宿主的情绪状态。因此可见,肠道菌群可能是治疗抑郁症的新靶点,但其改善抑郁症状的机制尚不清楚。短链脂肪酸（Short chain fatty acids,SCFAs）是由肠道微生物发酵不易消化的碳水化合物产生的小分子代谢物,在维护肠道屏障完整性、调节免疫与炎症级联反应过程中发挥重要作用,因此SCFAs是肠道微生物调节机体功能的重要介质。小胶质细胞是脑内重要的免疫细胞,其促炎功能与抗炎功能的平衡在抑郁症的发生与治疗中发挥重要作用。当机体遭遇应激、病原体入侵、感染等事件时,脑内小胶质细胞激活,释放促炎因子,引起神经炎症反应,继而诱发神经毒性。而阻断小胶质细胞的早期活化可以在一定程度上改善抑郁样行为。深入研究小胶质细胞在抑郁症发病过程中的作用及机制,对探寻新的抑郁症治疗方法有重要意义。青少年期是大脑发育成熟的关键时期,而海马是与学习记忆功能相关的重要脑区,同时也是神经发生的重要区域。啮齿类动物研究表明,持续的社会心理应激会导致突触可塑性受损和神经发育障碍,并导致抑郁行为。抑郁症患者齿状回（Dentate gyrus,DG）颗粒细胞数量减少,而抗抑郁药物可以增加抑郁症患者的海马神经新生神经元数量。因此,海马DG区神经发生障碍是抑郁症的重要发病机制之一。利福昔明是一种非全身性抗生素,由于其系统吸收率低,具有较高的安全性。利福昔明治疗可以促进乳酸杆菌、双歧杆菌等益生菌的生长,并对肠道益生菌和潜在致病菌的比例产生积极调节。另外,与传统抗生素容易导致肠道菌群结构失衡不同,利福昔明治疗可以保持肠道菌群整体结构的稳定性,并调节细菌代谢功能。因此,我们推测利福昔明是调控肠道菌群结构及功能的有效手段。综上所述,本研究聚焦于慢性不可预期性温和应激（Chronic unpredictable mild stress,CUMS）和利福昔明对青少年期大鼠肠道菌群、SCFAs、小胶质细胞功能及海马神经发生的影响,旨在阐明肠道菌群在抑郁症发生发展过程中的作用,探讨利福昔明是否可以通过调节肠道菌群及其代谢物SCFAs发挥抗抑郁作用,并阐明其可能的作用机制。2.研究目的（1）观察CUMS和利福昔明对青少年期大鼠肠道菌群的影响,验证利福昔明是否通过调节肠道菌群发挥抗抑郁作用,并寻找关键微生物群。（2）探讨CUMS和利福昔明对不同种类SCFA的影响,探索利福昔明调节微生物-肠-脑轴功能的关键介质。（3）研究利福昔明对小胶质细胞功能和海马DG区神经发生及抑郁样症状的改善作用及其作用机制。3.研究方法（1）实验动物和分组:56只周龄雄性Wistar大鼠适应性饲养一周后,随机分为4组:对照组（Control,CON）,利福昔明给药组（Control+Rifaximin,CON+R）,慢性不可预期性温和应激组（Chronic unpredictable mild stress,CUMS）,慢性不可预期性温和应激给药组（Chronic unpredictable mild stress+Rifaximin,CUMS+R）。按照标准流程进行CUMS建模。建模期间CON+R组及CUMS+R组给予利福昔明溶液150mg/kg灌胃干预。造模结束后所有大鼠进行行为学检测,测试结束后根据实验需求收集大鼠粪便、血清及脑组织进行分子生物学实验。（2）实验方法:①4组大鼠首先进行糖水偏好实验以确定其糖水消耗基线,随后使用连续4周的随机刺激建立CUMS大鼠模型。建模完成后再次进行糖水偏好实验检验大鼠快感缺失以验证抑郁模型是否建立成功。②应用旷场实验测试大鼠在新异环境中的自主活动、探究行为和焦虑样行为。③应用Morris水迷宫实验测试大鼠的空间学习和记忆能力。④应用16s rDNA测序检测大鼠肠道菌群的变化。⑤使用气相色谱-质谱联用仪检测大鼠血清与脑组织中短链脂肪酸含量变化。⑥使用苏木素-伊红染色检测和免疫荧光染色实验大鼠肠道屏障完整性。⑦使用酶联免疫吸附实验检测大鼠海马促炎因子与抗炎因子的表达。⑧使用免疫荧光染色实验检测大鼠海马小胶质细胞形态、数量、吞噬功能及DG区神经发生与迁移功能。⑨使用高尔基染色检测树突棘形态、密度。⑩使用体外细胞培养验证丁酸钠对原代小胶质细胞炎性功能和吞噬能力的影响。4.研究结果（1）利福昔明可以改善CUMS导致的青少年期大鼠抑郁样行为及学习记忆功能损害。（2）利福昔明可以改善CUMS导致的肠道菌群紊乱。（3）利福昔明可以增加血清与海马中丁酸的含量,这种改变与利福昔明导致的瘤胃球菌科和毛螺菌科细菌相对丰度增加呈正相关。（4）利福昔明可以改善CUMS导致的海马区小胶质细胞促炎活性增强和吞噬亢进,增加抗炎因子白介素 10（Interleukin-10,IL-10）、白介素 1ra（Interleukin 1ra,IL-1ra）的表达。丁酸可能是利福昔明调节小胶质细胞功能的关键介质。（5）利福昔明可以改善CUMS导致的神经发生与迁移模式障碍,并增加海马DG区树突棘密度。（6）在体外实验中,生理剂量（0.3uM）丁酸钠可以改善脂多糖诱导的原代小胶质细胞促炎活性增强和吞噬亢进,增加抗炎因子IL-10、IL-1ra的表达。5.研究结论CUMS增强小胶质细胞的促炎功能和吞噬作用,使海马DG区神经发生障碍,导致抑郁样行为和认知功能紊乱。利福昔明通过肠道菌群代谢物丁酸调节小胶质细胞炎性和吞噬功能,并改善神经发生障碍,纠正青少年期大鼠抑郁样行为和认知功能障碍。因此,本研究为研发抑郁症新疗法提供了一定理论依据。