蛇目菊(Coreopsis tinctoria Nutt.)花序多酚经NLRP3/NF-κB信号通路与血脑屏障穿透性苷元协同抑制MAO-A改善CUMS小鼠抑郁样行为及海马神经元损伤
《Food Science & Nutrition》:Coreopsis tinctoria Nutt. Polyphenols Ameliorate CUMS-Induced Depressive Behaviors and Hippocampal Neuronal Damage in Mice
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专业术语翻译
慢性应激诱发的心境障碍已成为突出的公共卫生问题,膳食多酚正逐渐成为情绪健康管理的天然营养策略。蛇目菊(Coreopsis tinctoria Nutt.)的花序(CCT)是富含多酚的可食用花卉,但其情绪支持功效尚不明确。本研究在慢性不可预见性温和
专业术语翻译
慢性应激诱发的心境障碍已成为突出的公共卫生问题,膳食多酚正逐渐成为情绪健康管理的天然营养策略。蛇目菊(Coreopsis tinctoria Nutt.)的花序(CCT)是富含多酚的可食用花卉,但其情绪支持功效尚不明确。本研究在慢性不可预见性温和应激(CUMS)小鼠模型中研究了蛇目菊花序多酚提取物(CCTE)的作用、机制及关键生物活性成分。高剂量CCTE(1 g/kg)将CUMS小鼠的蔗糖偏好率从30.9%±4.1%恢复至52.0%±5.5%,将第6周体重增长率从4.7%±2.4%提高至38.8%±5.9%(p<0.001),并将旷场实验中的站立次数、中央区穿越次数及停留时间恢复至与氟西汀相当的水平,表明其对CUMS诱导的抑郁样行为具有剂量依赖性改善作用。研究人员还发现,CCTE可改善海马神经元损伤,纠正CUMS诱导的血清5-羟色胺(5-HT)降低36.7%和5-羟基吲哚乙酸(5-HIAA)升高44.8%的异常变化,减轻下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴功能亢进,尤其降低升高的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)和皮质酮(CORT)水平,缓解氧化应激,并通过下调NLRP3/NF-κB通路抑制NLRP3炎症小体驱动的神经炎症。三种黄酮苷元——okanin(OKA)、isookanin(ISO)和taxifolin(TAX)——能够穿越血脑屏障(游离态Cmax分别为28.45±10.9、32.74±27.3、32.04±6.9 ng/g;Tmax为20–45 min),并抑制单胺氧化酶A(MAO-A;IC50分别为38.66±2.45、48.23±3.12、47.28±2.98 μmol/L);三者的等摩尔混合物表现出协同抑制效应(IC50为18.79±1.67 μmol/L;帕吉林为8.71±1.21 μmol/L,p<0.001)。因此,CCTE通过多靶点调控改善应激诱导的心境障碍,并显示出作为功能性食品配料的潜力。
论文解读
**研究背景与目的**
慢性应激诱发的心境障碍已成为影响普通人群的常见健康问题,基于天然食物成分的营养干预正被越来越多地视为日常情绪健康管理的安全且可持续的策略。情绪失调的发病机制涉及下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴功能亢进、慢性低度神经炎症、氧化应激、神经营养支持受损及单胺类神经递质失衡等多系统交互调控网络。传统药物虽临床有效,但存在副作用和日常预防应用受限等问题。蛇目菊(Coreopsis tinctoria Nutt.)的花序(CCT)是可食用花卉,富含多酚类活性成分。研究人员前期从中分离鉴定了11种多酚,并在行为绝望模型中证实其具有抗抑郁活性,但CCT多酚在慢性应激条件下的营养功效及机制尚未系统阐明。本研究采用CUMS小鼠模型,旨在系统阐明CCTE的多维作用机理及其活性物质基础。
**研究方法**
研究人员将72只ICR雄性小鼠随机分为6组(n=12):空白对照、CUMS模型、CUMS+氟西汀(0.01 g/kg)及CUMS+低(0.25 g/kg)、中(0.5 g/kg)、高剂量(1 g/kg)CCTE组;小鼠购自新疆医科大学实验动物中心(SCXK(新)2023-0001),CCT采自新疆和田地区。采用13种刺激建立6周CUMS模型,每周行蔗糖偏好和旷场实验。通过ELISA检测血清及海马组织单胺类递质、炎症因子、HPA轴激素和氧化应激指标;H&E和Nissl染色观察海马CA1、CA3、DG区病理形态;免疫组化检测NLRP3通路蛋白表达;LC-MS/MS检测口服CCTE后脑组织多酚成分;体外MAO-A酶活性抑制实验评估OKA、ISO、TAX及其等摩尔混合物的作用。
**研究结果**
**3.1 CCTE改善CUMS诱导抑郁小鼠的行为表现**:6周CUMS建模后,模型组蔗糖偏好率降至30.9%±4.1%,显著低于对照组的70.6%±1.0%(p<0.001);高剂量CCTE将其恢复至52.0%±5.5%,并使旷场实验中的站立次数、中央区穿越次数及停留时间恢复至与氟西汀相当的水平,呈剂量依赖性。
**3.2 CCTE抑制血清炎症因子水平**:CUMS使血清IL-1β、IL-6、TNF-α和NF-κB分别升高约32.78%、45.06%、52.55%和48.52%;高剂量CCTE分别降低约51.01%、35.08%、51.31%和47.40%(均p<0.01),恢复至与空白对照组及氟西汀相当水平。
**3.3 CCTE调节血清和脑组织中5-HT和5-HIAA水平**:CUMS使血清5-HT降低约36.7%、5-HIAA升高约44.8%,脑组织5-HT降低约27.6%、5-HIAA升高约24.6%;高剂量CCTE使脑组织5-HT降低幅度收窄至约15.6%(p<0.05),5-HIAA升高幅度降至约10.5%(p<0.01),表明CCTE浓度依赖性地增加5-HT生物利用度并抑制其过度代谢。
**3.4 CCTE调节神经内分泌稳态**:CUMS使血清CRH、ACTH和CORT分别升高约94.57%、57.75%和18.93%;高剂量CCTE分别降低约19.96%、18.76%和23.62%(p<0.01至p<0.001),与氟西汀效果相当。
**3.5 CCTE改善脑组织氧化应激**:CUMS导致脑组织SOD活性降低41.47%,MDA含量升高72.35%,CAT代偿性升高114.17%,GSH升高50.83%;高剂量CCTE使SOD升高约80.21%,GSH、MDA和CAT分别降低约29.41%、34.09%和21.27%(p<0.05至p<0.001),恢复脑内氧化还原平衡。
**3.6 CCTE改善CUMS小鼠海马病理形态学**:H&E和Nissl染色显示CUMS导致CA1、CA3和DG区神经元排列紊乱、胞体萎缩、核固缩及Nissl体减少;高剂量CCTE使三区完整神经元数量分别增加约77.84%、137.62%和172.26%,Nissl阳性神经元分别增加约61.57%、52.38%和76.69%,恢复至对照水平的约90%以上。
**3.7 CCTE抑制海马NLRP3炎症小体激活**:免疫组化显示CUMS使海马CA1区Caspase-1、ASC、IL-1β和NLRP3免疫阳性积分光密度(IOD)分别升高约119.52%、195.46%、129.31%和148.93%;高剂量CCTE分别降低约31.37%、32.69%、32.13%和56.82%(p<0.01至p<0.001),与氟西汀抑制作用相当。
**3.8 CCTE减弱NF-κB信号通路**:CUMS使cleaved Caspase-3、p-IκBα和p-NF-κB(p-P65)的IOD分别升高约315.28%、74.54%和435.27%;高剂量CCTE分别降低约56.12%、32.08%和55.08%(均p<0.01),证明其抑制经典NF-κB信号级联及下游神经元凋亡。
**3.9 CCTE的脑分布**:LC-MS/MS分析证实,口服CCTE后仅OKA、ISO和TAX三种黄酮苷元可进入脑组织,游离态Cmax分别为28.45±10.9、32.74±27.3、32.04±6.9 ng/g,Tmax为20–45 min;经β-葡萄糖醛酸酶或硫酸酯酶水解后检出浓度显著升高(p<0.001),说明其在脑内主要以葡萄糖醛酸/硫酸结合物形式存在。
**3.10 OKA、ISO和TAX对MAO-A的抑制作用**:体外实验表明三者IC
50分别为38.66±2.45、48.23±3.12和47.28±2.98 μmol/L;等摩尔(1:1:1)混合物的IC
50降至18.79±1.67 μmol/L,显著低于任一单体(p<0.001),证实三者协同抑制MAO-A。
**讨论与结论**
研究人员指出,本研究首次系统阐明CCTE在CUMS模型中的多通路抗抑郁机制,同时调节单胺能传递、HPA轴稳态、氧化应激、NLRP3炎症小体驱动的神经炎症及海马神经元完整性,并首次鉴定出三种可穿越血脑屏障的黄酮苷元且证实其协同MAO-A抑制活性。在病理网络中,NF-κB/NLRP3驱动的促炎细胞因子可刺激CRH分泌并损伤糖皮质激素负反馈,形成神经炎症与HPA轴功能紊乱之间的正反馈环路;CCTE通过抑制NLRP3/NF-κB核心级联打断上游炎症驱动,同时其脑穿透性苷元直接协同抑制MAO-A以减少5-HT降解,实现多节点联合调控。研究结论确认,CCTE在CUMS诱导的应激相关心境障碍模型中具有明确的情绪支持作用,机制涉及单胺类神经递质调节、HPA轴过度激活抑制、氧化应激缓解及NLRP3/NF-κB通路介导的神经炎症减轻等多条相互关联的调节通路;首次证明OKA、ISO和TAX可穿透血脑屏障并协同抑制MAO-A,为CCTE的中枢情绪支持作用提供了坚实的物质基础和靶点特异性证据,同时为开发基于蛇目菊的天然功能性食品配料用于情绪健康支持提供了实验依据。