震惊!贯叶连翘竟能“治”抑郁?揭秘南京中医大&河北中医大的最新发现!
时间:2024-09-28 16:01:08 热度:37.1℃ 作者:网络
抑郁症的核心特征是持续性的情绪低落、兴趣减退、认知功能受损及注意力分散。尽管其普遍性与严重性已广受认知,但当前抑郁症的治疗仍面临诸多局限。药物治疗虽为常用手段,有效性亦得到公认,但疗效显现常需耗时数周之久,且副作用问题不容忽视。特别是对于中度至重度抑郁症患者而言,现有治疗手段可能难以满足其治疗需求,疗效有限。因此,探索并开发更为高效、安全的替代治疗方案,已成为当前抑郁症治疗领域亟待解决的关键问题。
贯叶连翘(HPL),作为一种在欧洲传统医学中用于治疗抑郁症的草药,其疗效已得到流行病学研究的支持,显示其能有效缓解抑郁症症状,并伴随相对较少的副作用。然而,关于HPL抗抑郁作用的具体机制,目前尚不完全明确,特别是其是否涉及肠道微生物群的重塑过程,仍需进一步深入研究。
近日,一篇名为“Hypericum perforatum L. attenuates depression by regulating Akkermansia muciniphila, tryptophan metabolism and NFκB-NLRP2-Caspase1-IL1β pathway”的文章对此进行了相关研究。
图1 论文首页
HPL对CRS小鼠显示出显著的抗抑郁作用
具体实验安排见图2A。建模后,与对照组相比,每日暴露于CRS环境的小鼠展露出显著的抑郁样行为特征。具体而言,在糖水偏好测试(SPT)中,CRS小鼠的蔗糖摄取量明显减少(图2B);而在强迫游泳测试(FST)与悬尾测试(TST)期间,其静止不动的时间则显著延长(图2C-D)。经连续三周给予HPL(剂量分别为100、250及500mg/kg)治疗后,CRS诱发的抑郁症状以剂量递增的方式得到了有效缓解。表明CRS抑郁模型的成功构建,也确证了HPL在缓解抑郁症状方面的积极作用。
研究还进一步探究了HPL对小鼠血清及海马区域内单胺类神经递质含量的影响。结果显示,HPL显著提升了海马与血清中的5-羟色胺(5-HT)水平,该物质在CRS建模后出现了明显的下降趋势(图2E-F)。炎症因子方面,CRS处理显著提升了血清中脂多糖(LPS)、白细胞介素1β(IL1β)、肿瘤坏死因子α(TNFα)及IL6的水平,同时降低了IL10的含量。而HPL的干预则成功地将这些炎症因子的水平恢复至对照组水平(图2G-K)。尤其是Il22、Zo1及Occludin等基因表达的增加,提示肠道屏障功能改善(图2L-N),进一步证实了HPL在缓解肠道屏障功能障碍及结肠损伤方面的潜在益处。
图2 HPL对CRS小鼠有显著的抗抑郁作用
HPL以肠道微生物群依赖的方式减轻CRS小鼠的抑郁
为深入探究HPL在CRS诱导的抑郁症中是否经由肠道微生物群发挥保护作用,研究将源自HPL处理或CRS供体的肠道微生物群移植至罹患CRS的受体小鼠体内(图3A)。经过为期三周的微生物群定植后,相较于仅接受CRS处理的受体小鼠(F.M.组),接受HPL处理供体微生物群移植的受体小鼠(F.H.组)在SPT中展现出显著的蔗糖消耗量增加(图3B),同时在FST和TST中的静止不动时间显著减少(图3C-D)。这一系列行为变化与体内生化指标的积极调整相呼应,具体表现为5-HT神经递质水平的提升、Sert基因mRNA表达的增强(图3E),以及抗炎细胞因子IL10的增加(图3F),同时伴随着促炎因子LPS和IL1β水平的下降(图3G-H),上述改变与HPL直接治疗小鼠所呈现的表型相一致。
进一步分析揭示,F.H.组小鼠体内炎症相关基因(Il1β、Nlrp2和Caspase1)的表达水平显著降低,而具有抗炎或肠屏障保护功能的基因(如Il22、Zo1和Occludin)的mRNA表达则显著上调(图3I-K)。相比之下,仅接受CRS处理的受体小鼠(F.M.组)并未展现出抑郁样行为的改善。该结果有力支持了HPL通过调节肠道微生物群进而改善CRS诱导抑郁症的假设,进一步证实了肠道微生物群在介导HPL保护效应中的关键作用。
图3 HPL以肠道微生物依赖的方式减轻CRS小鼠的抑郁
HPL缓解CRS诱导的肠道生态失调
此外,研究深入分析CRS小鼠及经HPL处理后终点粪便样本中的肠道微生物群构成。相较于模型组,HPL处理显著降低了Chao指数,而对Shannon指数的影响未达统计学显著水平(图4A-B),表明HPL对CRS小鼠物种丰度具有调整作用。PCoA分析显示,对照组、CRS模型组及HPL治疗组之间肠道微生物群组成的显著聚类模式(图4C)。
同时,Mann-Whitney U检验筛选出Control_vs._Model及Model_vs._HPL组间丰度存在显著差异的前30个细菌属,热图分析显示HPL处理后肠道微生物群构成了大量重塑(图4D)。相较于对照组小鼠,CRS小鼠在30个菌属中表现出显著变化(其中13个减少,17个增加),而HPL的补充则促进了健康的恢复。特别地,HPL显著提升了Akkermansia的相对丰度(图4E,对照组19.74%,模型组1.65%,HPL组19.05%;p=0.0020),相比之下,CRS小鼠中该菌属的丰度显著降低,且变化最为显著。
RDA分析结果显示,Akkermansia的丰度与抑郁症相关指标(如FST、TST、TNFα、LPS及IL1β)的严重程度呈负相关,这一发现提示Akkermanasia的富集可能参与了HPL对抑郁症的保护机制(图4F)。综上所述,研究表明HPL能够调节CRS小鼠的肠道微生物群,使其构成趋近于对照组小鼠,特别是通过富集Akkermansia的丰度来实现。
图4 HPL缓解CRS诱导的肠道生态失调
HPL减轻KYN诱导的神经炎症和抑郁症状
为了验证KYN在涉及抑郁样行为的神经免疫信号网络中作为促炎代谢产物的角色,研究向小鼠体内腹腔注射了2mg/kg的KYN。既往结果表明,KYN水平的升高能够激活NFκB,进而促进其向细胞核转移并与NLRP2启动子结合,从而增强NLRP2的转录活性及随后炎症因子IL1β的激活,最终可能导致抑郁症的发生。
结果显示,与对照组相比,腹腔注射KYN显著降低了小鼠在SPT中的蔗糖消耗率,并延长了FST和TST中的不动时间(图5A-C)。此外,还观察到海马中5-HT水平的降低以及海马和结肠中Sert表达的减少(图5D)。同时,KYN注射显著提升了LPS和IL1β的水平,而降低了IL10的水平(图5E-G)。值得注意的是,海马中促炎因子如Il1β、Nlrp2和Caspase1的基因表达均有所增加,这进一步促进了海马神经炎症的发展(图5H-J)。免疫印迹结果也进一步证实了KYN对抑郁小鼠海马中炎症相关因子NFκB、NLRP2、Caspase 1和IL1β的显著抑制作用(图5K)。
此外,KYN给药还破坏了肠道屏障的完整性。然而,HPL能够逆转KYN注射引起的抑郁样行为,使5-HT水平恢复正常,并通过抑制NFκB-NLRP2-Aspase1-IL1β通路来改善炎症,从而凸显了HPL在缓解抑郁症中的关键作用。
图5 HPL减轻KYN诱导的神经炎症和抑郁症状
HPL介导的AKK富集减轻CRS小鼠的抑郁症状
鉴于黏蛋白对阿克曼菌生存与增殖的重要性,研究进一步探究了HPL对黏蛋白生成基因表达的影响,发现HPL显著促进了Muc2、Muc3及Muc4等黏蛋白生成基因的上调表达(图6A)。同时,AKK与HPL处理之间存在显著正相关,这一发现得到了16S rRNA测序数据与qPCR验证的双重支持(图6B)。
为深入探索AKK在抑郁缓解中的潜在机制,研究对CRS诱导的抑郁小鼠进行了为期3周的AKK口服灌胃实验。结果显示,与未接受AKK补充的小鼠相比,接受AKK补充的小鼠在SPT中的蔗糖消耗量显著增加,同时在FST与TST中的不动时间显著缩短(图6C-E),这一现象与HPL干预的效果相类似。
为验证AKK在HPL抗抑郁作用中的核心作用,研究了AKK对小鼠色氨酸代谢及炎症相关途径的影响。结果表明,AKK处理显著提升了小鼠海马中的5-HT水平,并降低了KYN水平(图6F-G),这一变化分别由IDO与TPH2通路介导。此外,AKK还显著提升了小鼠血清中的IL10水平,并降低了IL1β与LPS的浓度(图6H-J)。
qPCR与蛋白质印迹分析证实了AKK能够显著改善CRS小鼠的肠屏障功能,并通过抑制NFκB-NLRP2-Aspase1-IL1β通路来减轻CRS小鼠海马的炎症反应,从而有效缓解抑郁症状(图6K)。
图6 HPL介导的AKK富集减轻了CRS小鼠的抑郁样症状
结论
总之,HPL通过调节肠道微生物群落结构以及色氨酸代谢途径,展现出了显著的抗抑郁效果,这一发现为深入理解其作为抑郁症治疗手段的作用机制提供了全新的视角与重要启示。
参考文献:
Jiang ZM, Wang FF, Zhao YY, Lu LF, Jiang XY, Huang TQ, Lin Y, Guo L, Weng ZB, Liu EH. Hypericum perforatum L. attenuates depression by regulating Akkermansia muciniphila, tryptophan metabolism and NFκB-NLRP2-Caspase1-IL1β pathway. Phytomedicine. 2024 Sep;132:155847. doi: 10.1016/j.phymed.2024.155847