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单体1区:芍药多糖抑制NLRP3信号和影响肠道菌组成减轻CUMS小鼠抑郁

2023/8/31 17:19:47  阅读:41 发布者:

【写在前面】:本期推荐的是由佳木斯大学新药开发与药物毒理学评价重点实验室、佳木斯大学药学院药物化学实验室等研究团队合作近期发表于Journal of Ethnopharmacology (IF5.4)的一篇文章,揭示芍药多糖通过抑制NLRP3/ASC/ Caspase-1信号通路和影响其肠道菌群组成来减轻CUMS小鼠的抑郁。

【题目及作者信息】

Paeonia lactiflora Pall. Polysaccharide alleviates depression in CUMS mice by inhibiting the NLRP3/ASC/Caspase-1 signaling pathway and affecting the composition of their intestinal flora

【摘要】(阅读原文为主)

民族药理学相关性

芍药(PL)在中医中被广泛用于疏肝解郁已有一千多年的历史。近年来,它被广泛应用于抗抑郁、抗炎和肠道菌群调节的研究中。然而,与PL的皂苷成分相比,多糖成分受到的关注较少。

研究目的

本研究旨在阐明芍药多糖(PLP)对慢性不可预测轻度应激(CUMS)小鼠抑郁行为的影响及其可能的作用机制。

材料和方法

CUMS方法诱导的慢性抑郁症模型。行为实验用于评估CUMS模型的成功与PLP的治疗效果。然后通过H&E染色评估结肠粘膜的损伤程度;通过Nissler染色评估神经元损伤的程度。通过酶联免疫测定法(Elisa)评估小鼠不同部位的炎症因子表达。通过16S rRNA基因测序检测粪便菌群的变化。在结肠组织中,通过实时定量PCRqRT-PCR)和蛋白质印迹(WB)检测NLRP3ASCCaspase-1mRNA和蛋白水平。

结果

PLP可改善CUMS小鼠的抑郁行为,改善结肠粘膜和神经元损伤。Elisa分析显示,PLP可降低CUMS小鼠的白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介因子-6IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,并增加5-羟色胺(5-HT)水平。16S测序分析表明,PLP可以调节CUMS小鼠的肠道菌群,增加其物种丰富度。此外,PLP显著抑制CUMS小鼠结肠组织中NLRP3/ASC/Caspase-1信号通路的激活。

结论

PLP调节抑郁相关的肠道生态失调,增加物种丰富度,并抑制炎症因子水平和NLRP3炎症小体激活,以减少结肠粘膜和神经元损伤,从而改善CUMS小鼠的抑郁样行为和神经递质释放。

图文摘要

【前言】

抑郁症是一种精神障碍,其定义是持续的显著抑郁情绪和兴趣水平下降。世界卫生组织预测,到2030年,抑郁症将成为世界主要死亡原因之一。研究表明,抑郁症受到多种因素的影响,包括遗传、压力、单胺缺乏、HPA轴失调、免疫和神经传递功能障碍。目前,大多数商业上可买到的抗抑郁药都是为了增加单胺类神经递质的浓度来缓解抑郁症状。然而,这些药物具有高度依赖性,停药后容易复发。近1/2的抑郁症患者对这些药物的治疗靶点不敏感,因此治疗效果较差。因此,寻找新的治疗靶点已成为许多研究人员探索的方向。随着微生物肠脑轴(MGB)的发现,为抑郁症的治疗提供了新的思路。

白芍PL在中国被用作药物已有一千多年的历史;早在梁时期,《本草纲目》中就有记载。在现代,PL被研究得更深入,被认为是一种清热的药物。在中医中,PL味苦,味微寒,属于肝经。清热凉血,疏肝解郁。中医认为,肝郁气滞与抑郁症和抑郁倾向有关。PL是许多治疗肝郁的传统草药中的关键成分,包括逍遥散、解郁调胃汤、柴复汤和柴胡抑肝汤。PL含有萜类、皂苷、黄酮类、多糖等化学成分。研究人员在现代药理学研究中发现,PL可以抗抑郁、调节肠道菌群和抗炎。然而,在PL的抗抑郁活性研究中,糖苷类成分受到了更多的关注。PLP的抗抑郁特性尚未得到任何研究。PL水煎液具有明显的抗炎活性。它可以调节NF-κB/NLRP3炎症小体通路和IL-23/IL-17信号通路,从而发挥抗炎活性。PL的关键成分之一是多糖,它具有良好的水溶性、良好的抗氧化活性和抗炎活性。研究人员发现,PLP通过下调CD4CD8IL-2IL-6IL-10的表达和上调TGF-β的表达来抑制免疫炎症反应。微生物可以将多糖分解为低聚化合物,并进一步分解为SCFA。多糖的结构和分子量影响肠道菌群的分布和组成。此外,多糖还可以调节肠道组织的抗氧化活性,进而影响身体健康。

【结果部分】

1.实验安排和动物分组。

2.PLP(白芍多糖)的部分特征。

3.PLP对小鼠体重和行为指标的影响。

4.各组小鼠结肠组织和海马的病理变化。

5.Levels of TNF-α, IL-6 and IL-1β。

6.小鼠脑组织中5-羟色胺的水平。

7.不同小鼠肠道菌群的α和β多样性分析。

8.不同群体肠道菌群的相对丰度分析和LEfSE分析。

9.PLP降低CUMS小鼠血清和结肠组织中NLRP3ASCCaspase-1IL-1β的表达。

10.各组小鼠肠道菌群与5-HTTNF-α、IL-6IL-1β、Caspase-1NLRP3相关性的热图

【结论与讨论】

总之,PLP可剂量依赖性地减轻CUMS模型小鼠的抑郁行为。PLP干预后,肠道菌群多样性增加,组成与CON更相似。由于PLPH中拟杆菌门的丰度增加,推测拟杆菌门可能是PLP中缓解抑郁行为的关键细菌。我们的实验结果表明,PLP可以通过调节肠道菌群的稳态、抑制NLRP3炎症小体的过度激活和炎症因子的表达来减少结肠粘膜损伤,从而改善抑郁样行为和神经递质释放能力。PLP抗抑郁活性的发现为相关研究提供了新思路。

转自:“如沐风科研”微信公众号

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