何首乌多糖调节菌-肠-脑轴改善CUMS诱导抑郁小鼠的机制

以下文章来源于Zto实验动物世界 ，作者Mr lucky yang

【写在前面】：本期推荐的是由中国农业科学院食品科学技术研究所、福建农林大学食品科学学院、中国医学科学院和北京协和医学院药用植物开发研究所等研究团队合作近期发表于Phytotherapy Research (IF7.2）的一篇文章，揭示何首乌多糖调节肠-脑轴对CUMS诱导的抑郁小鼠产生抗抑郁样作用。

【题目及作者信息】

Polygonum sibiricum polysaccharides exert the antidepressant-like effects in chronic unpredictable mild stress-induced depressive mice by modulating microbiota-gut-brain axis

【摘要】（阅读原文为主）

何首乌多糖（PSP）是黄精的主要活性成分之一，是一种具有食药同源性的中药。最近的研究揭示了PSP的抗抑郁作用。然而，具体机制尚未阐明。因此，本研究通过移植PSP给药小鼠的粪便微生物群（FMT），探讨PSP是否可以通过微生物群-肠-脑（MGB）轴在慢性不可预测轻度应激（CUMS）诱导的抑郁小鼠中发挥抗抑郁样作用。FMT显著逆转了CUMS诱导的小鼠在开阔地、蔗糖偏好、尾部悬吊、强迫游泳和新奇抑制喂养试验中的抑郁样行为。FMT显著增加了CUMS诱导小鼠血清中5-羟色胺和去甲肾上腺素的水平，降低了海马中促炎细胞因子的水平，并降低了促肾上腺皮质激素皮质酮的水平。此外，给予PSP和FMT显著增加了结肠中ZO-1和occludin的表达，并降低了CUMS诱导小鼠血清中脂多糖和干扰素-γ的水平。此外，PSP和FMT的给药调节PI3K/AKT/TLR4/NF-κB和ERK/CREB/BDNF的信号通路。总之，这些发现表明PSP通过MGB轴发挥抗抑郁作用。

图文摘要

【前言】

抑郁症是一种以慢性、复发和危及生命的症状为特征的情感性精神障碍，对人类健康构成重大危害，并带来严重的经济和医疗负担。尽管临床上的抗抑郁药物（如氟西汀和帕罗西汀）显示出积极的疗效，但睡眠障碍、认知缺陷和冷漠等副作用不容忽视。目前，开发更有效、低毒的新型抗抑郁药物的需求尚未得到满足。因此，从天然来源中鉴定抑郁症的机制和发现更有效、更安全的抗抑郁活性成分具有重要意义。

植物多糖来源丰富，因其重要的生物活性，如抗肿瘤、抗氧化、抗糖尿病、辐射保护、抗病毒、降血脂和免疫调节活性而受到极大关注。现在越来越多的研究集中在植物多糖的抗抑郁作用上。例如，灵芝多糖可以通过调节dectin-1和先天免疫系统来改善小鼠的抑郁样行为。何首乌（Polygonatum sibiricum，PS）是一种具有食品和药物同源性的中药，在营养保健行业具有广阔的应用前景。PS多糖是PS的主要活性成分之一，具有抗抑郁作用。PSP给药能够通过减少活性氧（ROS）反应、恢复HPA轴高功能和抑制炎症反应来逆转LPS治疗小鼠的抑郁样行为。PSP给药还通过调节氧化应激-钙蛋白酶-1-NLRP3信号轴发挥抗抑郁作用。然而，PSP的确切机制还有待深入阐明。由于缺乏碳水化合物活性酶，大多数多糖不能被人体直接消化吸收。然而，肠道微生物编码多种碳水化合物活性酶，例如糖苷水解酶、多糖裂解酶、糖基转移酶和碳水化合物酯酶，它们可以将多糖转化为可发酵单糖，产生短链脂肪酸、色氨酸和其他有益代谢产物。这些有益的代谢产物，特别是短链脂肪酸，调节肠道微生物群的组成，增加有益的肠道微生物，减少有害因素。秋葵多糖（OP）处理增加了CUMS诱导小鼠的乙酸、丙酸和丁酸水平，并降低了异戊酸水平，这与梭菌和钩藤科的丰度增加有关。通过调节肠道微生物群产生SCFAs对OP的抗抑郁作用有积极作用。基于以上事实，PSP的抗抑郁作用与肠道微生物群之间的关系是一个新的研究方向。PSP是否能通过微生物-肠-脑轴发挥抗抑郁作用还有待进一步研究。

【结果部分】

1.实验程序的时间表。

2.psp相关粪便微生物群移植（FMT）对CUMS诱导小鼠体重和运动活动的影响。

3.PSP相关粪便微生物群移植对CUMS诱导小鼠抑郁样行为的影响。

4.与psp相关的粪便微生物群移植（FMT）对HPA轴的影响。

5.PSP和PSP相关的粪便微生物区系对CUMS诱导小鼠海马TLR4/NF-κB通路的影响。

6.PSP和PSP相关的粪便微生物区系对CUMS诱导小鼠海马中ERK/CREB/BDNF通路的影响。

7.psp相关粪便微生物群移植（FMT）对CUMS诱导小鼠结肠肠屏障的影响。

【结论与讨论】

总之，这是首次证明PSP通过MGB轴发挥抗抑郁样作用。PSP给药小鼠粪便微生物群的移植抑制了HPA轴的过度激活，上调了血清神经递质的水平，抑制了海马炎症，并减少了CUMS诱导小鼠的肠道屏障损伤和血清有害代谢产物的渗透。PSP通过MGB轴的抗抑郁作用与PI3K/AKT/TLR4/NF-κB和ERK/CREB/BDNF信号通路有关。本研究为PSP在预防和治疗抑郁症方面的潜力提供了新的见解，并为PSP在营养保健行业的应用和发展提供了理论依据。

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