褐藻来源的叶抑素(Phlorotannin)补充剂通过调节HPA轴-单胺-BDNF通路改善慢性应激诱导的小鼠焦虑抑郁样行为

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:Journal of Functional Foods 4

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  本研究聚焦慢性应激诱发的焦虑抑郁障碍,团队通过动物模型证实褐藻Ecklonia cava提取的叶抑素补充剂(PS)可显著改善行为学表型,其机制涉及HPA轴调控、单胺神经递质平衡、炎症抑制及ERK-CREB-BDNF信号激活。该研究为天然产物干预精神疾病提供了新的理论依据和转化前景。

  
在现代快节奏社会中,慢性压力已成为诱发焦虑和抑郁等精神健康问题的重要风险因素。尽管现有抗抑郁药物如选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)被广泛使用,但其起效延迟、副作用明显以及潜在依赖性等问题仍困扰着临床治疗。因此,开发安全有效的天然替代疗法成为当前研究的热点。
韩国食品研究所的研究团队将目光投向了海洋生物资源——一种生长于济州岛海域的褐藻Ecklonia cava。这种藻类富含多酚类化合物叶抑素(phlorotannins),既往研究发现其具有抗氧化、抗炎和代谢调节等多种生物活性,但其在情绪调节中的作用尚不明确。为了填补这一研究空白,该团队在《Journal of Functional Foods》发表了最新研究成果,系统探讨了叶抑素补充剂(PS)对慢性不可预见温和应激(CUMS)小鼠模型的行为学及分子机制的影响。
研究采用高效液相色谱(HPLC)技术对PS的主要活性成分狄克酚(dieckol)进行定性和定量分析;通过慢性应激动物模型构建焦虑抑郁表型;利用开放旷场(OFT)、高架十字迷宫(EPMT)、悬尾(TST)和强迫游泳(FST)等行为学测试评估干预效果;采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血清应激激素和脑内单胺类神经递质水平;通过蛋白质免疫印迹(Western blot)和免疫荧光技术分析海马组织中相关蛋白表达及神经发生情况。
3.1. CUMS诱导焦虑和抑郁样行为
研究证实,经过8周CUMS应激后,小鼠表现出明显的焦虑样行为(开放旷场中活动减少,高架十字迷宫中开放臂停留时间缩短)和抑郁样行为(悬尾和强迫游泳实验中不动时间延长)。生化检测显示血清皮质酮(CORT)水平显著升高,而海马脑源性神经营养因子(BDNF)表达下降,促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)和白介素-1β(IL-1β)表达上调。
3.2. PS缓解CUMS暴露小鼠的焦虑和抑郁样行为
口服PS(100或500 mg/kg/天)显著改善CUMS小鼠的行为学异常,提高自主活动能力,减少焦虑和绝望样行为,效果与阳性对照药物氟西汀(FLU, 20 mg/kg/天)相当。血清生化指标显示PS未引起肝肾功能异常,表明其具有良好的安全性。
3.3. PS调节HPA轴过度活跃和GR磷酸化
PS干预显著降低CUMS小鼠血清中促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、 adrenocorticotropic hormone (ACTH)和CORT水平,并抑制海马糖皮质激素受体(GR)的磷酸化,表明PS可通过调节HPA轴功能缓解应激反应。
3.4. PS增强脑内单胺水平并抑制MAO蛋白表达
PS处理组小鼠脑内5-羟色胺、多巴胺和去甲肾上腺素水平明显回升,同时单胺氧化酶(MAO)-A和MAO-B的表达受到抑制,提示PS可能通过调节单胺能神经系统功能发挥抗抑郁作用。
3.5. PS降低海马促炎标志物表达
Western blot结果显示,PS(500 mg/kg)显著降低海马中TNF-α、IL-6、IL-1β以及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧化酶-2(COX2)的表达,证实其具有抗神经炎症活性。
3.6. PS激活海马ERK-CREB-BDNF信号通路
PS干预提高海马组织中磷酸化ERK、CREB和TrkB水平,并增加BDNF蛋白表达。免疫荧光结果进一步显示PS组小鼠海马齿状回BDNF信号增强,表明该化合物可能通过神经营养信号通路发挥保护作用。
3.7. PS恢复CUMS暴露小鼠的海马神经发生
免疫荧光和Western blot分析表明,PS处理显著增加神经干细胞标志物巢蛋白(nestin)和未成熟神经元标志双皮质素(DCX)的表达。体外实验进一步证实,PS可促进神经干细胞向神经元分化,并逆转皮质酮诱导的神经发生抑制。
本研究从行为表型、神经内分泌、神经递质、炎症反应、信号通路及细胞层面多角度证实,Ecklonia cava来源的叶抑素补充剂能够有效缓解慢性应激诱发的焦虑抑郁样行为。其作用机制涉及:①调控HPA轴功能,降低应激激素释放;②调节单胺类神经递质代谢,抑制MAO活性;③减轻神经炎症反应;④激活ERK-CREB-BDNF信号通路;⑤促进海马神经发生。这些发现不仅深化了对叶抑素神经保护机制的理解,也为开发海洋天然产物用于精神健康干预提供了重要的临床前证据。尽管该研究仍存在药代动力学和跨物种推广等局限性,但其无疑为天然抗焦虑抑郁功能食品的开发指明了新方向。
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