Całkowite glikozydy z łodyg Cistanche Tubulosa łagodzą zachowania podobne do depresji

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Li Fan, Ying Peng, Jingwen Wang, Ping Ma, Lijuan Zhao, Xiaobo Li *

ABSTRAKCYJNY

Tło:Jako najczęściej używanyzioło odtruwające nerki-yangW tradycyjnej medycynie chińskiej suszone soczyste łodygi Cistanche tubulosa (Schenk) Wight (CT) okazały się skuteczne w leczeniu depresji. Jednak składniki leków przeciwdepresyjnych i ich mechanizm leżący u podstaw pozostają niejasne.

Zamiar:Zbadanie aktywnych składników CT przeciwko depresji, a także potencjalnych mechanizmów. Projekt i metody badania: Testy rozpaczy behawioralnej zostały wykorzystane do oceny działania przeciwdepresyjnego polisacharydów, oligosacharydów i różnych frakcji wzbogaconych w glikozydy oddzielonych od CT, a także typowych metabolitów flory jelitowej, w tym kwasu 3-hydroksyfenylopropionowego ({{2 }} HPP) i hydroksytyrozol (HT). Ponadto zbadano wpływ bioaktywnych frakcji i metabolitów na modele przewlekłego, nieprzewidywalnego łagodnego stresu (CUMS) za pomocą wielu analiz farmakodynamicznych i biochemicznych. Zmiany w histologii okrężnicy i bariery jelitowej obserwowano poprzez barwienie i analizę immunohistochemiczną. Cechy drobnoustrojów jelitowych i metabolizm tryptofanu z kinureniną badano, odpowiednio, stosując sekwencjonowanie 16S rRNA i technikę western-blotting.

Wyniki:Całkowite glikozydy (TG) radykalnie złagodziły zachowania podobne do depresji w porównaniu z różnymi oddzielonymi frakcjami, odzwierciedlając synergistyczne działanie glikozydów fenyletanoidowych i irydoidowych na hiperaktywację osi podwzgórze-przysadka-nadnercza (HPA), ciężkie zapalenie nerwowo- i obwodowe, oraz niedobory 5-hydroksytryptaminy (5-HT) i neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego w hipokampie. Co więcej, TG łagodziło stany zapalne niskiego stopnia w okrężnicy i zaburzeniach bariery jelitowej, a liczebność kilku rodzajów bakterii silnie korelowała z osią HPA i stanem zapalnym u szczurów CUMS. Konsekwentnie, ekspresja indoloaminy 2, 3-dioksygenazy 1 (IDO1) w okrężnicy została znacznie zmniejszona po podaniu TG, czemu towarzyszyło zahamowanie metabolizmu tryptofanu z kinureniną. Z drugiej strony HT wywarła również wyraźny efekt przeciwdepresyjny poprzez poprawę funkcji osi HPA, uwalnianie prozapalnych cytokin i metabolizm tryptofanu z kinureniną, podczas gdy nie była w stanie w dużym stopniu dostosować zaburzonej mikroflory jelitowej w taki sam sposób jak TG. Co zaskakujące, lepsze niż fluoksetyna, TG i HT mogą dalej poprawiać dysfunkcję osi podwzgórze-przysadka-gonady i nieprawidłowy metabolizm cyklicznych nukleotydów.

Korzyści z salsy cistanchemoże dalejpoprawić dysfunkcję.

Wstęp

Depresja to przewlekłe, nawracające i potencjalnie zagrażające życiu zaburzenie psychiczne, które dotyka do 20 procent populacji na całym świecie (Nabavi i in., 2017). Obecnie, chociaż wiele leków przeciwdepresyjnych zostało zatwierdzonych, skutki uboczne są niepokojące. Warto zauważyć, że długotrwałe leczenie selektywnymi inhibitorami wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI), takimi jak fluoksetyna, główny środek farmakologiczny w depresji, zaostrzało problemy, takie jak przewlekła dysfunkcja seksualna (Bijlsma i wsp., 2014); zwróciło to coraz większą uwagę na odkrycie nowych leków przeciwdepresyjnych z naturalnych ziół (Wang i in., 2019). W teorii tradycyjnej medycyny chińskiej (TCM) niedobór yang nerek skutkuje cechą wydajności podobną do klinicznych objawów depresji, takich jak uczucie przygnębienia, utrata zainteresowania i sentymentalizm (Yang i in., 2020), promując myśli łagodzenie zachowań podobnych do depresji poprzez tonizowanie yang nerek. Przypadkowo wiele ziół tonizujących yang nerek ma tę zaletę, że poprawia funkcje seksualne (Wu i in., 2015). Takie badania skłaniają nas do zwrócenia uwagi na potencjalne zastosowanie Cistanches Herba, który jest najczęściej stosowanym ziołem tonizującym nerki Jang w TCM i jest skuteczny w leczeniu męskich dysfunkcji seksualnych (Wang i wsp., 2020) w zakresie rozwoju leków przeciwdepresyjnych. Cistanches Herba, oficjalnie zarejestrowana jako suszone soczyste łodygi Cistanche tubulosa (Schrenk) Wight (CT) i Cistanche deserticola (YC Ma) w Farmakopei Chińskiej (Wang et al., 2017), była stosowana w Chinach i innych krajach Azji Wschodniej od XV wieku w leczeniu stanów takich jak niedobór Yang nerek, impotencja i niepłodność kobiet. Współczesne badania farmakologiczne wskazują, że Cistanches Herba ma wiele bioaktywności, takich jak wzmocnienie odporności, neuroprotekcja, działanie przeciwutleniające, przeciwstarzeniowe i przeciwzmęczeniowe (Wang i wsp., 2017). Właściwości neuroprotekcyjne Cistanches Herba sugerują jego potencjał terapeutyczny w chorobach poznawczych, takich jak udar, depresja i choroba Alzheimera (Wang i wsp., 2020). W naszym poprzednim badaniu odkryliśmy, że ekstrakt CT łagodził zachowania przypominające depresję u szczurów z przewlekłym, nieprzewidywalnym łagodnym stresem (CUMS) (Li i in., 2018). Do tej pory analiza chemiczna CT wykazała, że ​​jego głównymi składnikami są glikozydy fenyletanoidowe, glikozydy irydoidowe, polisacharydy i oligosacharydy (Jiang i Tu, 2009), jednak typ związku, który odgrywa dominującą rolę w jego działaniu przeciwdepresyjnym, pozostaje niejasny.

Liczne badania potwierdziły, że fizjologiczne działanie jelit (zwłaszcza mikroflory komensalnej) odgrywa ważną rolę w rozwoju depresji i może regulować neuroendokrynny, autonomiczny układ nerwowy i układ odpornościowy (Yang i wsp., 2020). Co więcej, związek łączący metabolizm tryptofanu, mikrobiotę jelitową i depresję stopniowo przyciągał wiele uwagi. Zmieniona mikroflora jelitowa może aktywować szlak tryptofan-kynurenina, zmniejszając następnie obwodową i mózgową dostępność tryptofanu, co skutkuje niedoborem 5-HT (Agus i wsp., 2018). Nasze poprzednie badanie wykazało, że glikozydy fenyloetanoidowe w CT ogólnie wykazują niską biodostępność i mogą być szybko metabolizowane do kwasu 3-hydroksyfenylopropionowego (3-HPP) i hydroksytyrozolu (HT) przez mikroflorę jelitową (Li i al., 2016). Dodatkowo doniesiono, że ekstrakt CT przywraca homeostazę mikroflory jelitowej u szczurów CUMS (Li i wsp., 2018). Na podstawie takich badań wywnioskowaliśmy, że dwukierunkowa interakcja fitochemikaliów i mikroflory jelitowej może regulować działanie przeciwdepresyjne określonych bioaktywnych składników CT. W szczególności związki mogą być przekształcane w wchłanialne metabolity (takie jak 3-HPP i HT) w przewodzie pokarmowym przez mikrobiotę jelitową, a następnie wywierać działanie przeciwdepresyjne. Z kolei zmiany strukturalne mikroflory jelitowej wywołane składnikami bioaktywnymi mogą jednocześnie odgrywać istotną rolę w działaniu przeciwdepresyjnym.

Materiały i metody

Materiały

Wszystkie standardy stosowane do analizy chemicznej zakupiono od Durst (Syczuan, Chiny). 3-HPP, HT, fluoksetyna i imipramina zostały zakupione od firmy Aladdin (Szanghaj, Chiny). Zestaw ilościowy białka BCA zakupiono w firmie Boster (Wuhan, Chiny). Nanjing Jiancheng (Nanjing, Chiny) dostarczył 5-HT, BDNF, czynnik martwicy nowotworu alfa (TNF-), interleukinę-1beta (IL-1) i interferon-gamma (IFN- ) zestawy do testów immunoenzymatycznych (ELISA). Zestawy do testu ELISA kortykosteronu (CORT), hormonu adrenokortykotropowego (ACTH) i hormonu uwalniającego kortykotropinę (CRH) zakupiono z firmy Multi Sciences (Hangzhou, Chiny). Zestawy do testu ELISA cyklicznego monofosforanu adenozyny (cAMP), cyklicznego monofosforanu guanozyny (cGMP), testosteronu (T) i hormonu uwalniającego gonadotropinę (GnRH) zakupiono w firmie Enzyme-linked Biotechnology (Szanghaj, Chiny). Zestawy tryptofanu i kinureniny ELISA otrzymano z Small Molecule Antibodies (Bordeaux, Francja). Pierwotne/drugorzędowe przeciwciała, w tym zonula okludens 1 (ZO-1), indoloamina 2, 3-dioksygenaza 1 (IDO1), -aktyna i HRP kozia antykrólicza IgG (H plus L) zostały zakupione od Proteintech (Wuhan, Chiny). Wszystkie inne odczynniki o czystości analitycznej lub wyższej czystości otrzymano od dostawców komercyjnych.

suplement ekstraktu z cistanche

Przygotowanie różnych frakcji wydzielonych z CTE

Tomografia komputerowa została pobrana w listopadzie 2015 r. w Hetian, Xinjiang, Chiny i poświadczona przez prof. Xiaobo Li. Wzór vouchera (20151108) został zdeponowany w Szkole Farmacji na Uniwersytecie Jiao Tong w Szanghaju.

Pokruszone próbki ekstrahowano trzykrotnie wodą destylowaną (1:10, wag./obj.) przez 2 hw 80~90◦C w celu uzyskania CTE (wydajność wynosiła 57,1%). CTE rozpuszczono w wodzie destylowanej, a następnie powoli mieszano z etanolem (1:4, v/v) i umieszczono w 4°C na 24 godziny. Następnie osad i supernatant zebrano przez odwirowanie przy 4000 obr/min przez 20 min. Całkowite polisacharydy (TP; wydajność 5,7%) otrzymano przez przemycie 80% etanolem i odbiałczenie odczynnikiem Sevage trzykrotnie z zebranego osadu. Pozostały supernatant następnie poddano chromatografii na kolumnie z mikroporowatą żywicą D101 i eluowano wodą destylowaną i 40% etanolem. Eluowane frakcje wody i 40% etanolu zawierały odpowiednio całkowitą ilość oligosacharydów (TO; wydajność wynosiła 35,1 procent) i całkowitą glikozydy (TG; wydajność wynosiła 12,1 procent). TG był następnie ponownie eluowany wodą destylowaną i 5%, 10% i 40% etanolem przez mikroporowatą żywicę D101, a eluowane frakcje 5% i 40% etanolu były całkowitymi glikozydami irydowymi (TG-IrG; wydajność wynosiła 2,7%). i całkowite glikozydy fenyloetanoidowe (TG-PhG; wydajność wynosiła odpowiednio 8,7%).

Analiza chemiczna

Po pierwsze, główne składniki chemiczne różnych frakcji wydzielonych z CTE scharakteryzowano za pomocą UPLC-QTOF-MS. Po drugie, względną zawartość węglowodanów i glikozydów ogółem oznaczono metodą UV-Vis. Po trzecie, główne składniki (echinakozyd, werbaskozyd, izowerbaskozyd, kwas 8-epiloganowy i kwas genipozydowy) oznaczono ilościowo zwalidowaną metodą HPLC. Szczegółowe parametry i walidację metody przedstawiono w Materiałach Uzupełniających.

Rys. 1. Schemat blokowy doświadczeń na zwierzętach

Tabela 1 Osobnicy i dawkowanie dla myszy lub szczurów w każdej grupie.

Eksperymenty na zwierzętach

Konkretne harmonogramy doświadczeń na zwierzętach przedstawiono na ryc. 1. Wszystkie zwierzęta doświadczalne trzymano i aklimatyzowano przez 1 tydzień przed eksperymentami w Laboratoryjnym Centrum Zwierząt Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju (Szanghaj, Chiny), w kontrolowanych temperaturach pokojowych (25 ± 2). C; 55 ± 10 procent wilgotności względnej) w cyklu 12:12 godzin światło-ciemność. Badania przeprowadzono zgodnie z Wytycznymi Opieki i Wykorzystywania Zwierząt Laboratoryjnych SJTU. Pomieszczenia dla zwierząt i protokoły zostały zatwierdzone przez Komisję Etyki Zwierząt SJTU (nr A2019008).

Sto pięćdziesiąt samców myszy ICR (ważących 18-20 g, w wieku 6 tygodni) zakupiono z Shanghai Slack Biotechnology Company (Szanghaj, Chiny) i podzielono losowo na 10 grup (n=15/grupę). Osobniki i dawki dla behawioralnych myszy rozpaczliwych w każdej grupie przedstawiono w Tabeli 1. Dawki CTE i jego rozdzielonych frakcji obliczono według następującego wzoru: dawka=4,55 g/kg.d.bw × wydajność, który został określony zgodnie z trzema obliczeniami równoważnej dawki u ludzi w oparciu o powierzchnię ciała. Dawki pozytywnego leku imipraminy i metabolitów mikroflory jelitowej (3-HPP i HT) ustalono zgodnie z wcześniejszymi badaniami (Gupte i in., 2016; Pablos i in., 2019). Po podaniu dożołądkowym raz dziennie przez 7 dni, test otwartego pola (OFT), test zawieszenia za ogon (TST) i test wymuszonego pływania (FST) przeprowadzono odpowiednio w 8., 9. i 10. dniu. Konkretne metody testów behawioralnych są przedstawione w Materiałach Uzupełniających.

Siedemdziesiąt dwa samce szczurów Sprague-Dawley (o wadze 160-180 g, w wieku 6 tygodni) zakupiono z Shanghai Slack Laboratory Animal Company (Szanghaj, Chiny). Przed formalnymi eksperymentami wszystkie szczury poddano testowi preferencji sacharozy (SPT) po odpowiednim treningu. Szczury podzielono na 8 grup (n=9/grupę) zgodnie z ich preferencjami dotyczącymi sacharozy (rysunek uzupełniający S1). Osobniki i dawki dla szczurów w każdej grupie przedstawiono w Tabeli 1. Dawki ustalono zgodnie ze współczynnikiem konwersji między myszami a szczurami w oparciu o ich skuteczne dawki u myszy z rozpaczą behawioralną. A dawka dodatniej kontroli leku, fluoksetyny, była zgodna z poprzednim badaniem (Hou i wsp., 2017). Wszystkie grupy otrzymały serię przewlekłego nieprzewidywalnego łagodnego stresu (CUMS), z wyjątkiem grupy kontrolnej. Stresory stosowano w sposób ciągły i losowy przez 4 tygodnie (szczegóły w Tabeli Uzupełniającej S1). Pokarm i woda były swobodnie dostępne dla kontrolnych szczurów, które pozostały niezakłócone w innym pomieszczeniu, z wyjątkiem testów behawioralnych. Osobnikom podawano dożołądkowo 1 godzinę przed zabiegiem CUMS w ciągu 4 tygodni. Po 28 dniach ciągłego podawania stresorów i leków, OFT, SPT i FST przeprowadzono odpowiednio w 29, 31 i 33 dniu. Konkretne metody eksperymentów behawioralnych przedstawiono w materiałach uzupełniających.

Tabela 2 Zawartość echinakozydu, werbaskozydu, izowerbaskozydu, kwasu 8-epiloganowego i kwasu genipozydowego w każdej frakcji.

Pobieranie próbek i analiza biochemiczna

Po testach behawioralnych szczury na czczo znieczulano pentobarbitalem sodowym i pobrano pełną krew w celu uzyskania próbek surowicy. Po perfuzji serca solą fizjologiczną pobrano zawartość hipokampu, okrężnicy i jelita ślepego i przechowywano w -80 ◦C. Odcinki dystalne okrężnicy usunięto i utrwalono w 4% paraformaldehydzie. Poziomy CORT, CRH, ACTH, TNF- , IL-1 , IFN- , cAMP, cGMP, T, GnRH, tryptofanu i kinureniny w surowicy, 5-HT, BDNF i TNF- w hipokampie, a TNF- i IFN- w okrężnicy mierzono zgodnie z instrukcjami dostarczonymi z odpowiednim zestawem ELISA.

Histologia, immunohistochemia i test western-blotting

Do obserwacji zmian patologicznych w tkance okrężnicy zastosowano barwienie hematoksyliną i eozyną (H&E) oraz błękitem Alcian-kwas nadjodowy-kwas Schiffa (AB-PAS). Ponadto przeprowadzono oceny immunohistochemiczne tych przekrojów, aby zaobserwować ekspresję białka ZO-1 w komórkach nabłonka okrężnicy (Ding i wsp., 2020). Szczegóły dotyczące przygotowania próbki i testu Western blot w celu określenia ekspresji białka IDO1 w okrężnicy i hipokampie są również opisane w Materiałach Uzupełniających.

Analiza profilu składu mikrobioty jelitowej

Wysokoprzepustowe sekwencjonowanie 16S rRNA zostało przeprowadzone przez firmę MajorBio Co., Ltd. (Szanghaj, Chiny), a szczegółową metodę i przetwarzanie danych przedstawiono w materiałach uzupełniających.

Analiza statystyczna

Dane wyrażono jako średnią ± błąd standardowy średniej (SEM). Do porównania wielu grup zastosowano jednokierunkową analizę wariancji (ANOVA) przy użyciu oprogramowania SPSS 20.0. Różnicę uznano za istotną przy p < 0,05.="" korelacje="" między="" drobnoustrojami="" jelitowymi="" a="" pewnymi="" czynnikami="" fizjologicznymi="" związanymi="" z="" depresją="" przeanalizowano="" przy="" użyciu="" współczynnika="" korelacji="" spearmana="" opartego="" na="" analizie="" mapy="">

Wyniki

Analiza chemiczna różnych frakcji wydzielonych z CTE

Główne składniki scharakteryzowano za pomocą UPLC-QTOF-MS (tabela uzupełniająca S2 i ryc. S2) i zidentyfikowano łącznie 21 składników, w tym 16 składników glikozydów fenyloetanoidowych, 2 składniki glikozydów fenolowych w CTE, TG i TG- PhG; oraz 3 składniki glikozydów irydowych w CTE, TG i TG-IrG. Ogólnie względna zawartość węglowodanów ogółem w TP i TO wynosiła odpowiednio 60,3% i 80,8%. Względna zawartość glikozydów ogółem w TG wynosiła 87,7%. Odpowiednio, glikozydy fenyloetanoidowe i irydoidalne stanowiły odpowiednio 86,7 procent i 53,4 procent TG-PhG i TG-IrG. Zawartość echinakozydu, werbaskozydu, izowerbaskozydu, kwasu 8-epiloganowego i kwasu genipozydowego w każdej frakcji przedstawiono w Tabeli 2, a chromatogram HPLC i dane dotyczące walidacji metody przedstawiono w Tabeli Uzupełniającej S3 i Ryc. S3.

Ryc. 2. Wpływ różnych frakcji oddzielonych od CTE i typowych metabolitów przez mikrobiotę jelitową na FST, TST, OFT u myszy.

Wpływ różnych frakcji oddzielonych od CTE i typowych metabolitów przez mikrobiotę jelitową na behawioralne testy rozpaczy u myszy

Jak pokazano na Ryc. 2, w porównaniu z grupą kontrolną, myszy poddane 7 dniom podawania imipraminy (kontrola pozytywna) wykazywały znaczące skrócenie czasu bezruchu zarówno w FST, jak i TST i nie wykazywały znaczącego wpływu na całkowitą odległość przebytą w OFT . Podobne zmiany zaobserwowano również w grupach CTE, TG i HT, co wskazuje, że CTE, TG i HT wywierały działanie przeciwdepresyjne, a efekty nie były związane z pobudliwością. Stąd TG i HT były dominującą bioaktywną frakcją oddzieloną odpowiednio od CTE i typowych metabolitów przez mikroflorę jelitową. Co ciekawe, nie wykazano istotnych zmian w czasie bezruchu w FST po podaniu TG-PhG i TG-IrG w porównaniu z tymi z kontroli, ani w TST po podaniu TG-PhG, co wskazuje, że obecność glikozydów fenyloetanoidowych i irydoidalnych może mają zasadnicze znaczenie w przeciwdepresyjnym działaniu CTE.

Tabela 3 Wpływ różnych frakcji wzbogaconych w glikozydy i HT na FST, SPT i OFT u szczurów CUMS.

Efekty farmakodynamiczne i zmiany biochemiczne różnych frakcji wzbogaconych w glikozydy i HT u szczurów CUMS

Jak pokazano w Tabeli 3, szczury poddane 28 dniom paradygmatu CUMS wykazały znaczne zmniejszenie (p < 0.001)="" preferencji="" sacharozy="" w="" spt,="" całkowita="" przebyta="" odległość,="" i="" liczba="" stad="" hodowlanych="" w="" oft,="" jak="" również="" znaczny="" wzrost="" (p="">< 0,01)="" całkowitego="" czasu="" bezruchu="" w="" fst="" w="" porównaniu="" z="" kontrolą,="" co="" sugeruje="" indukcję="" fenotypów="" podobnych="" do="" depresji="" u="" szczurów="" cums.="" wyniki="" depresyjne="" były="" odwrócone="" w="" grupie="" flx="" (kontrola="" pozytywna).="" podobnie="" leczenie="" cte,="" tg,="" tg-phg,="" tg-irg="" i="" ht="" spowodowało="" przywrócenie="" preferencji="" sacharozy="" do="" normalnego="" poziomu="" u="" szczurów="" cums,="" które="" stanowiły="" 102,7%,="" 94,1%,="" 89,8%,="" 91,9%="" i="" 94,3%="" kontroli,="" odpowiednio.="" konsekwentnie="" w="" grupach="" fst,="" cte="" i="" tg="" wykazywały="" najbardziej="" oczywiste="" efekty,="" a="" czasy="" bezruchu="" osiągnęły="" odpowiednio="" 103,3="" i="" 93,4%="" w="" grupie="" kontrolnej,="" podczas="" gdy="" czasy="" bezruchu="" w="" grupach="" tg-phg,="" tg-irg="" i="" ht="" właśnie="" osiągnął="" 62,1="" procent,="" 73,2="" procent="" i="" 69,9="" procent="" grupy="" kontrolnej.="" podobny="" istotny="" wzrost="" (p="">< 0,05)="" zaobserwowano="" w="" całkowitej="" przebytej="" odległości="" i="" liczbie="" stania="" w="" oft="" po="" podaniu="" cte,="" tg="" i="" ht,="" a="" leczenie="" tg-phg="" i="" tg-irg="" wykazywało="" tendencję="" do="" zmiany="" liczby="" stad="" u="" szczurów="" cums.="" wyniki="" wskazują,="" że="" tg="" jest="" dominującą="" bioaktywną="" frakcją="" antydepresyjną="" oddzieloną="" od="" cte,="" a="" glikozydy="" fenyletanoidowe="" i="" irydoidalne="" są="" niezbędne="" do="" wywierania="" jego="" działania="" przeciwdepresyjnego.="" ponadto="" wykazano,="" że="" ht="" jest="" jednym="" z="" aktywnych="" metabolitów="" tg="" in="">

Konsekwentnie, cierpienie na CUMS istotnie zwiększało poziomy CORT, CRF, ACTH, TNF- , IL-1 i IFN- w surowicy oraz TNF- w hipokampie szczurów w porównaniu z tymi z grupy kontrolnej (p< 0.05),="" resulting="" in="" significant="" reductions="" (p="" <="" 0.05)="" in="" the="" levels="" of="" hippocampal="" 5-ht="" and="" bdnf="" (fig.="" 3).="" except="" for="" a="" non-significant="" difference="" in="" the="" level="" of="" hippocampal="" bdnf="" between="" flx="" and="" cums="" groups,="" the="" above-mentioned="" alterations="" in="" cums="" rats="" could="" be="" significantly="" reversed="" (p="" <="" 0.05)="" after="" administration="" of="" fluoxetine,="" cte,="" tg,="" and="" ht,="" indicating="" that="" cte,="" tg,="" and="" ht="" showed="" ameliorative="" effects="" on="" the="" hyperactivation="" of="" hpa="" axis,="" severe="" peripheral="" and="" neural="" inflammation,="" and="" deficiencies="" in="" 5-ht="" and="" bdnf.="" likewise,="" tg-irg="" and="" tgphg="" treatment="" significantly="" reduced="" the="" levels="" of="" serum="" cort,="" tnf-α,="" ifn-γ,="" and="" hippocampal="" tnf-α,="" and="" increased="" the="" level="" of="" hippocampal="" 5-ht="" in="" cums="" rats="" (p="" <="" 0.05).="" significant="" decreases="" (p="" <="" 0.05)="" in="" the="" levels="" of="" serum="" crf="" and="" acth="" were="" also="" observed="" in="" the="" tg-irg="" group="" compared="" with="" cums="" group.="" interestingly,="" the="" levels="" of="" serum="" cort,="" tnf-α,="" acth,="" and="" crf="" in="" tg-phg="" and="" tg-irg="" groups="" were="" significantly="" higher="" than="" those="" in="" the="" tg="" group="" (p="" <="" 0.05),="" and="" the="" levels="" of="" hippocampal="" 5-ht="" and="" bdnf="" exhibited="" the="" opposite="" expression="" pattern="" (p="" <="" 0.05).="" these="" results="" showed="" that="" the="" effects="" of="" tg-phg="" and="" tg-irg="" on="" the="" hyperactivity="" of="" the="" hpa="" axis,="" peripheral="" and="" neural="" inflammation="" and="" shortage="" of="" 5-ht="" were="" clearly="" inferior="" to="" tg,="" indicating="" that="" phenylethanoid="" and="" iridoid="" glycosides="" might="" exert="" synergistic="" effects="" on="" the="" above-mentioned="" multiple="">

TG i HT regulują oś HPG i metabolizm cyklicznych nukleotydów u szczurów CUMS

Zmierzono poziomy T, GnRH, cAMP i cGMP oraz stosunek cAMP i cGMP (cAMP/cGMP) w surowicy poddanej CUMS, a wyniki przedstawiono w Tabeli 4. Stężenia T, GnRH, cAMP, cAMP/cGMP w surowicy były znacząco obniżone, a poziom cGMP był znacząco podwyższony (p < 0.05)="" w="" grupie="" cums="" w="" porównaniu="" z="" grupą="" kontrolną,="" co="" wskazuje,="" że="" poddane="" cums="" supresja="" osi="" hpg="" i="" dysfunkcja="" metabolizmu="" cyklicznych="" nukleotydów.="" w="" porównaniu="" z="" grupą="" cums="" nie="" było="" istotnych="" zmian="" w="" grupie="" flx.="" co="" zaskakujące,="" po="" leczeniu="" tg="" i="" ht="" zaobserwowano="" znaczny="" wzrost="" (p="">< 0.05)="" poziomów="" t,="" gnrh,="" camp="" i="" camp/cgmp="" w="" surowicy,="" podczas="" gdy="" poziom="" cgmp="" w="" surowicy="" był="" znacząco="" obniżony="" (p="">< 0,05).="" wyniki="" te="" wskazywały,="" że="" tg="" i="" ht="" regulowały="" oś="" hpg="" i="" metabolizm="" cyklicznych="" nukleotydów,="" co="" było="" wyraźnie="" lepsze="" niż="" kontrola="" pozytywna,="">

Ryc. 3. Wpływ różnych frakcji wzbogaconych w glikozydy i HT na poziomy CORT, ACTH, CRF, TNF- , IL-1 , IFN- w surowicy i 5-HT, BDNF, TNF- w hipokampie szczurów CUMS.

TG i HT łagodzą stany zapalne o niskim stopniu nasilenia w okrężnicy i zaburzenia bariery jelitowej u szczurów CUMS

Do oceny uszkodzenia morfologicznego okrężnicy zastosowano barwienie H&E i nie zaobserwowano znaczących różnic w okrężnicy między grupami eksperymentalnymi (ryc. 4a). Ponadto analizowano również wpływ TG i HT na zapalenie w okrężnicy i przerwanie bariery jelitowej (ryc. 4b-d). W porównaniu z grupą kontrolną w grupie CUMS zmniejszyła się liczba komórek kubkowych i grubość warstwy śluzu. Konsekwentnie, ekspresja białka ZO-1 oraz poziomy IFN- i TNF- w okrężnicy były znacząco obniżone (p < 0.05)="" i="" zwiększone="" (p="">< {="" {13}}.05),="" co="" sugeruje,="" że="" chociaż="" nie="" wywołano="" oczywistego="" uszkodzenia="" histologicznego,="" poddanie="" cums="" skutkowało="" zapaleniem="" niskiego="" stopnia="" w="" okrężnicy="" i="" przerwaniu="" bariery="" jelitowej.="" po="" leczeniu="" fluoksetyną,="" tg="" i="" ht="" liczba="" komórek="" kubkowych="" i="" grubość="" warstwy="" śluzu="" uległy="" zwiększeniu,="" a="" poziomy="" ifn-="" i="" tnf-="" w="" okrężnicy="" znacznie="" się="" zmniejszyły="" (p="">< 0,05).="" ponadto,="" tg="" i="" ht="" istotnie="" zwiększyły="" (p="">< 0,05)="" ekspresję="" białka="" zo-1="" do="" poziomu="" podobnego="" do="" tego="" w="" grupie="" kontrolnej.="" wyniki="" te="" pokazały,="" że="" tg="" i="" ht="" mogą="" łagodzić="" stany="" zapalne="" niskiego="" stopnia="" w="" okrężnicy="" i="" zaburzeniach="" bariery="" jelitowej="" u="" szczurów="">

Tabela 4 Wpływ TG, HT lub fluoksetyny na hormony związane z osią HPG i wskaźniki związane z metabolizmem nukleotydów w surowicy szczurów CUMS.

Wpływ TG i HT na skład mikroflory jelitowej

Po usunięciu niekwalifikowanych sekwencji uzyskano łącznie 1 874 721 skutecznych odczytów. Wyniki zróżnicowania alfa (ryc. 5a) i zróżnicowania beta (ryc. 5b) wykazały, że chociaż bogactwo (Chao) i różnorodność (Shannon) mikroflory jelitowej w treści kątnicy nie różniły się, ogólna struktura mikroflory jelitowej w wykres analizy głównych współrzędnych (PCoA) wykazał uderzającą różnicę między grupami kontrolnymi i CUMS. Ponadto traktowanie TG i HT znacząco zwiększyło bogactwo bakterii szczurów CUMS i wywołało wyraźne różnice na wykresie PCoA w porównaniu z wykresami szczurów CUMS, wykazując wyraźne podobieństwa do kontroli, zwłaszcza gdy oznaczono TG.

Zmiany taksonomiczne w mikroflorze dodatkowo potwierdziły, że TG wywiera dramatyczny wpływ regulacyjny na skład mikroflory jelitowej. Po podaniu TG liczebność większości zmienionych taksonów u szczurów CUMS została odwrócona do poziomu podobnego do poziomu z grupy kontrolnej. Znacząca redukcja (14,2 proc. , p < 0="" 0,05)="" i="" wzbogacenie="" (53,6="" proc.="" ,="">< 0.05)="" in="" the="" abundances="" of="" the="" phylum="" firmicutes="" and="" bacteroidetes="" were="" observed="" in="" the="" tg="" group="" compared="" with="" cums="" group="" (fig.="" 5c),="" respectively.="" consistently,="" at="" the="" family="" level="" (supplementary="" table="" s4),="" tg="" decreased="" the="" abundances="" of="" ruminococcaceae="" (phylum="" firmicutes)="" and="" peptococcaceae="" (phylum="" firmicutes)="" by="" 33.9%="" and="" 82.9%,="" respectively,="" compared="" with="" cums="" group="" (p="" <="" 0.05).="" conversely,="" significant="" enrichments="" in="" the="" abundances="" of="" family="" erysipelotrichaceae="" (phylum="" firmicutes,="" 78.4%,="" p="" <="" 0.05)="" and="" muribaculaceae="" (phylum="" bacteroidetes,="" 77.3%,="" p="" <="" 0.05)="" existed="" in="" tg="" group.="" consistently="" at="" the="" genus="" level="" (fig.="" 5d),="" the="" abundances="" of="" anaerotruncus,="" harryflintia,="" ruminiclostridium_9,="" unclassified_f_ruminococcaceae="" (members="" of="" the="" family="" ruminococcaceae),="" and="" peptococcus="" (a="" member="" of="" the="" family="" peptococcaceae)="" were="" significantly="" decreased="" while="" norank_f_erysipelotrichaceae,="" allobaculum,="" dubosiella="" (members="" of="" the="" family="" erysipelotrichaceae)="" and="" norank_f_muribaculaceae="" (a="" member="" of="" the="" family="" muribaculaceae)="" displayed="" higher="" abundances="" in="" tg="" group="" than="" those="" of="" cums="" group="" (p="">< 0.05).="" in="" addition,="" tg="" decreased="" the="" abundances="" of="" tyzzerella_3,="" acetatifactor,="" and="" norank_f_lachnospiraceae="" assigned="" to="" the="" family="" lachnospiraceae="" (p="" <="" 0.05),="" although="" the="" abundance="" of="" the="" family="" lachnospiraceae="" was="" similar="" across="" all="" experimental="" groups.="" unlike="" tg,="" ht="" decreased="" the="" abundances="" of="" partially="" altered="" taxa="" induced="" by="" cums,="" including="" the="" family="" ruminococcaceae,="" 3="" genera="" (anaerotruncus,="" harryflintia,="" and="" ruminiclostridium_9)="" assigned="" to="" the="" family="" ruminococcaceae="" and="" 2="" genera="" (tyzzerella_3,="" acetatifactor)="" assigned="" to="" the="" family="" lachnospiraceae.="" additionally,="" converse="" variations="" were="" observed="" in="" the="" abundances="" of="" ruminococcaceae_ucg_013="" and="" streptococcus="" in="" the="" ht="" group.="" these="" results="" indicated="" that="" tg="" and="" ht="" exerted="" clear="" differences="" in="" the="" regulation="" of="" gut="" microbiota="" composition,="" and="" the="" effect="" of="" tg="" was="" superior="" to="" that="" of="" tg="" especially="" in="" altering="" the="" genera="" assigned="" to="" the="" family="" erysipelotrichaceae,="" peptococcaceae,="" and="">

Fig. 4. Wpływ TG, HT lub fluoksetyny na zmiany morfologiczne, ekspresję białka ZO-1, stężenia IFN- i TNF- w okrężnicy szczurów CUMS.

Analiza korelacji zmienionych rodzajów drobnoustrojów dotkniętych przez TG i HT, hormony związane z osią HPA, cytokiny prozapalne, 5-HT i BDNF

Aby wyjaśnić związki między zmianami w składzie mikroflory jelitowej, na które wpływa TG i HT, a odpowiadającymi im cechami depresyjnymi, przeprowadzono analizę korelacji Spearmana. Jak pokazano na Ryc. 6, poziomy 5-HT i BDNF w hipokampie były jedynie istotnie dodatnio skorelowane z norank_f_Muribaculaceae. W przeciwnym razie można by zidentyfikować wyraźne korelacje między zmienionymi rodzajami drobnoustrojów a hormonami związanymi z osią HPA. W szczególności Dubosiella, norank_f_Muribaculaceae, norank_f_ Erysipelotrichacea i Peptococcus były silnie powiązane z funkcją osi HPA. CORT, CRF i ACTH w surowicy miały ujemną korelację z Dubosiella, norank_f_Muribaculaceae i norank_f_Erysipelotrichacea oraz dodatnie powiązanie z Peptococcus. Co więcej, Dubosiella i norank_f_ Erysipelotrichacea wykazywały negatywne powiązania z IFN- w okrężnicy i hipokampowym TNF- , podczas gdy podobne związki występowały w Allobaculum, Harryfinita oraz w surowicy i hipokampie TNF- , a także w norank _f_Lachnospiracea i IFN- i TNF- w surowicy. W przeciwieństwie do tego, Peptococcus był dodatnio związany z TNF- w okrężnicy i TNF- w surowicy. Podobnie, norank_f_Muribaculaceae był dodatnio związany z IFN- i TNF- w surowicy. Wyniki te wskazują, że zmienione rodzaje drobnoustrojów, zwłaszcza niektóre rodzaje należące do rodziny Erysipelotrichaceae, Peptococcaceae i Muribaculaceae, na które specyficznie wpływa TG, wykazywały jednocześnie silne powiązania z hormonami związanymi z osią HPA i cytokinami prozapalnymi, wykazując kluczową rolę mikroflory jelitowej w regulacji funkcji osi HPA i stanów zapalnych.

cistanche propiedades

TG i HT hamują metabolizm tryptofanu-kinureniny u szczurów CUMS

Określono wpływ TG i HT na poziom tryptofanu i kinureniny w surowicy szczurów oraz ekspresję IDO1 w okrężnicy i hipokampie. Jak pokazano na ryc. 7 i ryc. 8, w porównaniu z grupą kontrolną, poziom tryptofanu w surowicy był znacząco obniżony w grupie CUMS, w przeciwieństwie do zwiększonego poziomu kinureniny i stosunku kinureniny do tryptofanu (Kyn /Trp) i ekspresja białka IDO1 w okrężnicy i hipokampie. W porównaniu z grupą CUMS, stężenie Kyn/Trp w surowicy w grupie FLX było znacznie zmniejszone (p< 0.05).="" tg="" and="" ht="" treatment="" resulted="" in="" a="" significant="" increase="" in="" the="" serum="" tryptophan="" level="" in="" cums="" rats="" (p="" <="" 0.05),="" and="" a="" decrease="" in="" the="" levels="" of="" serum="" kynurenine="" and="" kyn/trp="" (p="" <="" 0.05).="" in="" addition,="" tg="" significantly="" inhibited="" the="" expression="" of="" ido1="" protein="" in="" the="" colon="" of="" cums="" rats="" (p="" <="" 0.05),="" while="" a="" non-significant="" difference="" in="" the="" expression="" of="" ido1="" protein="" in="" the="" hippocampus="" was="" observed="" between="" cums="" and="" tg="" groups.="" however,="" the="" effect="" of="" ht="" on="" the="" expression="" of="" ido1="" protein="" in="" the="" colon="" and="" hippocampus="" was="" contrary="" to="" that="" of="" tg,="" indicating="" that="" tg="" and="" ht="" inhibited="" tryptophan-kynurenine="" metabolism="" by="" decreasing="" the="" expression="" of="" ido1="" in="" the="" colon="" and="" hippocampus="" of="" cums="" rats,="">

Ryc. 5. Analiza zróżnicowania, składu i różnic mikroflory jelitowej w próbkach jelita ślepego.

Dyskusja

W tym badaniu wykorzystano dwa różne modele zwierzęce do badania przesiewowego pod kątem związków bioaktywnych w CT, które po raz pierwszy łagodzą zachowania podobne do depresji. TP i TO były najprawdopodobniej nieskutecznymi składnikami w CTE, podczas gdy TG wykazywały największy potencjał w leczeniu depresji. Wcześniejsze badania nad CT, a także roślinami Cistanche, skupiały się głównie na bioaktywności glikozydów fenyloetanoidowych o najwyższych zawartościach i pomijały znaczenie glikozydów irydoidalnych i innych mniej obfitych składników. Co ciekawe, nasze badanie wykazało, że glikozydy fenyloetanoidowe i irydoidalne wykazywały synergistyczny wpływ na nadaktywność osi HPA, ciężkie zapalenie obwodowe i nerwowe oraz niedobory 5-HT i BDNF hipokampa, co może być krytyczną przyczyną korzystnego leku przeciwdepresyjnego efekt TG. Wyniki te dodatkowo sugerują wieloskładnikową i wielocelową charakterystykę ziołolecznictwa i przypominają nam, że składniki o niższych poziomach, nawet śladowe składniki, mogą również odgrywać kluczową rolę w działaniu farmakologicznym.

Przewlekły stres wywołuje nadaktywność osi HPA, która sprzyja wystąpieniu depresji, a także tłumienie osi HPG poprzez zmniejszone uwalnianie GnRH i/lub wrażliwość przysadki na GnRH (Kirby i wsp., 2009). Tymczasem cAMP i cGMP są ważnymi ośrodkami pośrednimi, które opierają się na wielu neuroprzekaźnikach i hormonach, aby wywierać swoje fizjologiczne efekty (Siawrys i wsp., 2002). Ostatnie badania konsekwentnie wykazały, że występowanie niedoboru Jang-nerki jest ściśle związane z dysfunkcją osi podwzgórze-przysadka-tarczak docelowy (Zhang i wsp., 2019). W zespole niedoboru Yang nerek zaobserwowano również znaczne zmniejszenie poziomów cAMP i cAMP/cGMP w surowicy. W tym badaniu odkryliśmy, że TG może hamować poziomy CORT, CRF i ACTH w surowicy oraz zwiększać zawartość T i GnRH w surowicy u szczurów CUMS, co wskazuje na powrót dysfunkcji osi HPA i HPG po podaniu TG. Dodatkowo, TG odwracało znaczący spadek poziomu cAMP/cGMP w surowicy u szczurów poddanych CUMS. Zatem potencjalny mechanizm leżący u podstaw CT w leczeniu depresji i niedoboru Jang nerek może być częściowo podobny i zasługuje na dalsze zbadanie. Co więcej, wytwarzanie pożądania i zachowań seksualnych jest złożonym procesem nerwowym. Hormony płciowe są głównym źródłem centralnego podniecenia seksualnego, a brak hormonów płciowych może powodować mniejsze pożądanie seksualne lub dysfunkcję seksualną (Holloway i Wylie, 2015). W szczególności nadmierna 5-HT hamuje uwalnianie GnRH, co jest dominującym powodem występowania przewlekłej dysfunkcji seksualnej po długotrwałym leczeniu SSRI (Prasad et al., 2015). W naszym badaniu fluoksetyna (przedstawiciel SSRI) okazała się nieskuteczna w dysfunkcji osi HPG. Jednakże, chociaż TG znacząco poprawiło poziom 5-HT w hipokampie, zaobserwowano również podobne zmiany w poziomach T i GnRH w surowicy, w ten sposób polepszając tłumienie osi HPG. Wyniki te wskazują na wyraźną przewagę CT w leczeniu depresji, a wewnętrzny mechanizm odpowiedzialny za te efekty wymaga dalszych badań.

Coraz więcej dowodów wskazuje, że jelita są potencjalnym celem leczenia chorób przewlekłych przy użyciu naturalnych związków o niskiej biodostępności (Zhou i wsp., 2020). Ostatnie badania (Wei i wsp., 2019) wykazały, że leczenie CUMS wywołuje zmiany w mikrobiomie kału i defekty bariery jelitowej, co ułatwia inwazję bakterii do błony śluzowej okrężnicy i zaostrza reakcje zapalne w okrężnicy. Zgodnie z tym raportem, nasze wyniki wykazały, że 4 tygodnie ekspozycji na CUMS wywołały znaczne zmniejszenie liczby komórek kubkowych i grubości warstwy śluzu w okrężnicy szczura, a także początek przerwania bariery jelitowej, reprezentowanej przez zwiększoną przepuszczalność jelit, co określono przez pomiar białka ZO-1. Ponadto w okrężnicy zaobserwowano zwiększoną ekspresję czynników prozapalnych (takich jak TNF- i IFN-). W związku z tym odkrycia te wskazują, że chociaż nie wywołano oczywistego uszkodzenia histologicznego, leczenie CUMS zapoczątkowało zapalenie okrężnicy i przerwanie bariery jelitowej. Wcześniejsze badania wykazały, że CT wywarło lepszą skuteczność w zapobieganiu zapaleniu okrężnicy wywołanemu przez DSS u myszy (Jia et al., 2014). Niespójne, wykazano również, że TG łagodzi stany zapalne o niskim stopniu nasilenia w okrężnicy i zaburzeniach bariery jelitowej u szczurów CUMS, co podkreśla jej potencjał do klinicznego leczenia chorób związanych z zapaleniem okrężnicy.

Szeroko zakrojone badania wykazały również, że związek łączący komensalną mikrobiotę jelitową, oś HPA i stan zapalny jest złożony i odgrywa kluczową rolę w rozwoju depresji (Misiak i wsp., 2020). Zmiany w składzie mikroflory jelitowej mogą przyczynić się do zwiększonego uwalniania cytokin i syntezy małych cząsteczek bioaktywnych (Du i wsp., 2020). Niektóre cytokiny (takie jak TNF-) mogą przenikać przez barierę krew-mózg i są silnymi aktywatorami osi HPA (Misiak i wsp., 2020). Z kolei hiperaktywacja osi HPA może przyczyniać się do dysbiozy mikroflory jelitowej, przewlekłego zapalenia w okrężnicy i zmienionej przepuszczalności jelit (Misiak i wsp., 2020). Zgodnie z wcześniejszymi badaniami, modyfikacja mikroflory jelitowej za pomocą TG jest prawdopodobnie odpowiedzialna za jej łagodzący wpływ na depresję. Zaobserwowaliśmy, że TG odwracało liczebność taksonów drobnoustrojów na różnych poziomach u szczurów poddanych CUMS do poziomu podobnego do poziomu kontrolnego. W szczególności stwierdzono, że główne zmienione rodzaje należące do rodziny Peptococcaceae, Erysipelotrichaceae i Muribaculaceae są silnie skorelowane z osią HPA i stanem zapalnym. Zgodnie z naszymi wynikami stwierdzono, że rodziny Peptococcaceae, Erysipelotrichaceae i Muribaculaceae odgrywają ważną rolę w utrzymaniu integralności bariery śluzówkowej i występowaniu stanu zapalnego (Kankoush, 2015; Borton i wsp., 2017; Zhang i wsp., 2020). Dlatego przypuszczaliśmy, że TG może łagodzić obfitość niektórych rodzajów przypisanych do rodziny Erysipelotrichacea, Peptococcaceae i Muribaculaceae, a następnie łagodzić stan zapalny okrężnicy niskiego stopnia, nadaktywność osi HPA i naruszenie integralności bariery śluzówkowej. Co ciekawe, w naszym badaniu tylko jeden rodzaj o nazwie nor ank_f_Muribaculaceae był skorelowany z 5-HT i BDNF w hipokampie. Konkretny mechanizm relacji pozostaje niejasny i wymaga dalszej analizy. W przeciwnym razie odkrycia sugerują również, że większości zmienionych rodzajów powodowanych przez TG niezwykle trudno jest bezpośrednio wpływać na poziomy 5-HT w hipokampie. Aby wyjaśnić, w jaki sposób zmiany w składzie mikroflory jelitowej wpływają na poziom 5-HT w hipokampie po leczeniu TG, naszą uwagę zwróciła skomplikowana zależność łącząca metabolizm tryptofanu, oś HPA, cytokiny zapalne i 5-HT. Tryptofan jest niezbędnym aminokwasem dla ludzi i mniej niż 1 procent jest wykorzystywany w syntezie białek, przy czym większość (ponad 90 procent) jest przekształcana przez IDO1 i tryptofan 2,3-dioksygenazę 2 (TDO2) w kinureniny, a około 5 procent jest napędzanych przez hydroksylazę tryptofanu w szlaku serotoninowym (Duan i wsp. 2018). Poziom 5-HT w mózgu w dużej mierze zależy od obwodowej dostępności tryptofanu, biorąc pod uwagę, że tryptofan jest transportowany do mózgu za pośrednictwem neutralnych transporterów aminokwasów (Duan et al., 2018). IDO1, enzym ograniczający szybkość w pierwszym etapie szlaku kinureninowego, jest indukowany głównie przez IFN- i inne cytokiny prozapalne, takie jak IL-1 i TNF- (Kennedy i wsp., 2017), które okazały się być związane z mikroflorą jelitową w naszym badaniu. Jak donosiliśmy, więcej tryptofanu jest metabolizowane na szlaku kinureninowym, zmniejszając w ten sposób konwersję tryptofanu do 5-HT i wiążąc się z obniżoną 5-HT powszechnie występującą w depresji (O'Mahony et al., 2015). Tak więc niższe poziomy tryptofanu i wyższe Kyn/Trp są powszechne i zbiegają się ze zwiększonym ryzykiem depresyjnego nastroju. Po podaniu TG nadekspresja IDO1 w okrężnicy została zahamowana, co spowodowało wzrost poziomu tryptofanu w surowicy i zmniejszenie stężenia Kyn/Trp w surowicy, co ujawniło potencjalne powiązanie między mikroflorą jelitową a poziomem HT w hipokampie 5-pod wpływem TG. Tymczasem BDNF, członek rodziny neurotrofin, jest niezbędny do różnicowania komórek, przeżycia neuronów, tworzenia synaps i procesów neuroplastyczności w depresji (Greenberg i wsp., 2009). Ostatnie badania wykazały, że BDNF jest ściśle związany z funkcją bariery śluzówkowej jelit i mikrobiotą jelitową (Maqsood i Stone, 2016). Ponadto doniesiono, że zmiany w mikroflorze jelitowej mogą potencjalnie zwiększać poziomy ekspresji BDNF, a tym samym wpływać na rozwój zachowań podobnych do depresji (Du i wsp., 2020). Jednakże, podobnie jak w przypadku zmienności 5-HT, większość zmienionych rodzajów powodowanych przez TG w naszym badaniu była skrajnie niemożliwa, aby bezpośrednio wpływać na poziomy BDNF w hipokampie, a wewnętrzne połączenie molekularne i mechanizm wymagają dalszych badań.

W przeciwieństwie do tego, HT, metabolit TG w mikroflorze jelitowej, również wykazywał działanie przeciwdepresyjne w niniejszym badaniu, co jest zgodne z jego korzystnym działaniem neuroprotekcyjnym (Hu et al., 2014). Co niepokojące, HT może również łagodzić prozapalne cytokiny, hormony związane z osią HPA i HPG oraz hipokampowe stężenie 5-HT do poziomu podobnego do poziomu kontrolnego u szczurów CUMS, podczas gdy większość zmienionych rodzajów drobnoustrojów wpływa przez HT wykazywały słabą korelację z powyższymi wskaźnikami fizjologicznymi, co sugeruje, że mikroflora jelitowa może nie być celem działania przeciwdepresyjnego HT. Ponadto HT tłumiła nadekspresję IDO1 w hipokampie, ale nie w okrężnicy, czemu towarzyszyły zwiększone poziomy tryptofanu w surowicy. Występowanie widocznych różnic między TG i HT może wynikać z doskonałej absorpcji HT do krwiobiegu i zdolności HT do przekraczania bariery krew-mózg (Robles-Almazan i wsp., 2018), co również wskazuje, że silna zdolność metaboliczna mikroflory jelitowej jest szczególnie ważna w działaniu przeciwdepresyjnym TG, oprócz funkcji fizjologicznych. W związku z tym wstępnie udowodniliśmy, że dwukierunkowa interakcja fitochemikaliów i mikroflory jelitowej odgrywa kluczową rolę w leczeniu depresji za pomocą TG (jak pokazano na ryc. 9).

Suplementy diety Cistanchegraćkluczowa rola w leczeniu depresji.

Aby uzyskać więcej informacji, kliknij

Wniosek

Podsumowując, TG było głównie odpowiedzialne za działanie przeciwdepresyjne CT, co odzwierciedla synergistyczny wpływ glikozydów fenyletanoidowych i irydoidowych na hiperaktywację osi HPA, ciężkie zapalenie obwodowe i nerwowe oraz niedobory 5-HT i BDNF w hipokamp. Ponadto potencjalny mechanizm molekularny przeciwdepresyjnego działania TG uzyskano dzięki dwukierunkowemu oddziaływaniu fitochemikaliów i mikroflory jelitowej. Ponadto, poprawa tłumionej osi HPG i nieprawidłowości cyklicznych nukleotydów przez TG i HT, które nie były regulowane przez leczenie SSRI reprezentowanymi przez fluoksetynę, wskazywały na wyraźną przewagę CT w leczeniu depresji. Takie modulacje stanowią obiecującą strategię leczenia depresji za pomocą CT i podobnych tradycyjnych leków ziołowych.