《Molecules》：Phenolic Compounds from Passiflora edulis and Their Effect on Social Behavior and the AMPA Receptor in a Preclinical Model of Autism
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自闭症谱系障碍（autism spectrum disorder, ASD）是一种以社交沟通与互动困难以及限制性或重复性行为为特征的神经发育障碍。本研究旨在评估西番莲（*Passiflora edulis*）酚类提取物（phenolic extract of
自闭症谱系障碍（autism spectrum disorder, ASD）是一种以社交沟通与互动困难以及限制性或重复性行为为特征的神经发育障碍。本研究旨在评估西番莲（*Passiflora edulis*）酚类提取物（phenolic extract of *Passiflora edulis*, EPE）在丙戊酸（valproic acid, VPA）诱导的自闭症小鼠模型中对社交行为及神经化学标志物的神经保护潜力。研究人员将孕鼠（BALB/c品系小鼠，*Mus musculus*）于妊娠第12.5天暴露于VPA（600 mg/kg），其后代（雌雄两性）随后接受EPE治疗，剂量分别为50、100或300 mg/kg，持续四十二天。研究人员采用超高效液相色谱-串联质谱法（UHPLC-MS/MS）对EPE进行成分表征，鉴定出vicenin-2、isoschaftoside、isoorientin、vitexin-2″-O-rhamnoside及isovitexin。行为学评估涵盖运动能力、刻板行为、焦虑、社交互动及记忆。生化分析包括抗氧化酶（过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽过氧化物酶GPx）活性及AMPA受体GluA1和GluA2亚基的mRNA表达。结果表明，300 mg/kg剂量组社交行为显著改善，且GluA1亚基表达趋于正常化。总之，这些发现提示西番莲酚类化合物通过调节谷氨酸能信号——特别是经GluA1亚基RNA表达介导的CAT和SOD抗氧化活性——改善自闭症模型中的社交缺陷。
**西番莲酚类化合物改善自闭症模型社交缺陷：GluA1亚基介导的谷氨酸能调控与抗氧化机制**
**1. 研究背景与问题提出**
自闭症谱系障碍（autism spectrum disorder, ASD）是一种受遗传、神经生物学及社会因素共同影响的复杂疾病，其核心表现包括社交能力下降、焦虑及沟通障碍。尽管病因尚未完全阐明，现有证据表明神经递质失衡——特别是谷氨酸系统的异常——在ASD行为表现中发挥关键作用。谷氨酸是中枢神经系统中主要的兴奋性神经递质，对记忆、学习、突触可塑性及神经发育至关重要。近年研究指出，ASD与谷氨酸和γ-氨基丁酸（GABA）之间的失衡密切相关，该失衡破坏了兴奋性/抑制性（excitatory/inhibitory, E/I）突触稳态。
产前暴露于丙戊酸（valproic acid, VPA）是诱导自闭症样表型的成熟实验模型。VPA可扰乱谷氨酸能和GABA能神经传递相关基因的表达，从而促进E/I失衡；此外还可影响碳水化合物代谢和线粒体功能，并作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂参与表观遗传调控。既往研究已将ASD与代谢型谷氨酸受体（mGlu2和mGlu3）的改变以及AMPA受体GluA2亚基的显著变化相关联。尸检研究发现ASD患者小脑中AMPA受体mRNA及GluA1蛋白表达增加，临床遗传学研究亦识别出AMPA受体基因位点的拷贝数变异。这些证据将AMPA受体功能障碍定位为ASD病理生理学的关键节点，药物调控该受体有望恢复社交行为并纠正E/I失衡。
西番莲（*Passiflora edulis*）的叶和花以其抗焦虑、抗惊厥、催眠及镇静作用著称，这些效应通过调节GABA能系统介导。西番莲科植物富含生物碱、类黄酮、类胡萝卜素等具有抗氧化和抗炎活性的生物活性化合物。酚类化合物因含芳香环上连接的羟基而具备神经保护、抗氧化和抗炎等药理活性。然而，*Passiflora edulis*特异性活性化合物及其对ASD相关谷氨酸能失调的作用尚未被探索。基于此，研究人员开展本研究以评估EPE能否在VPA诱导的小鼠模型中减轻自闭症样表型及相关谷氨酸能失调，重点关注社交行为、氧化应激和AMPA受体亚基表达的变化。
**2. 研究设计与主要结论**
研究采用BALB/c小鼠模型，孕鼠于妊娠第12.5天皮下注射VPA（600 mg/kg）或生理盐水（5 mL/kg），后代于出生后第21天断奶并分性别饲养。实验分为5组（每组n=6）：对照组（生理盐水）、VPA组（仅VPA暴露）、VPA+EPE 50 mg/kg组、VPA+EPE 100 mg/kg组、VPA+EPE 300 mg/kg组。EPE经口服灌胃给药，每日一次（上午9:00），持续6周。行为学测试于出生后第77天开始，依次进行开放场测试、三箱社交互动测试、高架十字迷宫测试、转棒测试及新物体识别测试。生化检测包括前额叶皮层的CAT、SOD、GPx活性分析及RT-qPCR检测AMPA受体亚基mRNA表达。植物材料于2024年12月采集自秘鲁拉利伯塔德大区奇卡马区（纬度?7.844935，经度?79.138466，海拔146 m），经秘鲁亚马逊国立大学亚马逊植物标本馆鉴定并存放（登记号034-2025）。
**主要结论**：EPE（300 mg/kg）显著改善VPA暴露小鼠的社交行为并恢复GluA1亚基表达，同时调节CAT和SOD抗氧化酶活性，提示西番莲酚类化合物通过谷氨酸能信号通路——特别是GluA1亚基的RNA表达调控——发挥神经保护作用，有望成为ASD治疗的候选策略。
**3. 关键技术方法**
研究人员综合运用了以下核心技术手段：（1）采用UHPLC-MS/MS（Waters Xevo TQ-XS系统，Acquity UPLC BEH C18色谱柱）对EPE进行化学成分鉴定；（2）采用Folin–Ciocalteu比色法测定总酚含量，以没食子酸当量（GAE）表示；（3）运用多种行为学范式（开放场、三箱社交测试、高架十字迷宫、转棒、新物体识别）系统评估动物行为表型；（4）采用分光光度法检测前额叶皮层CAT、SOD、GPx酶活性；（5）运用RT-qPCR检测AMPA受体GluA1和GluA2亚基mRNA表达水平；（6）统计分析综合运用单因素方差分析（ANOVA）联合Dunnett检验，以及Kruskal–Wallis非参数检验联合Dunn事后检验（Bonferroni校正）。
**4. 研究结果**
**4.1 EPE的化学分析**
通过UHPLC-MS/MS分析，研究人员在EPE中鉴定出5种酚类化合物：vicenin-2、isoschaftoside、isoorientin、vitexin-2″-O-rhamnoside和isovitexin，均为影响中枢神经系统的酚类化合物。定量测定显示总酚含量为57.22 ± 1.51 mg EAG/g。
**4.2 行为学分析**
**4.2.1 运动活动与刻板行为**：VPA组总移动距离显著低于对照组（p = 0.04），验证了自闭症模型的行为表型。EPE 300 mg/kg剂量组与VPA组相比差异显著（p = 0.0009），热图显示该组探索模式接近对照组。VPA组表现出更多自我梳理和双足站立行为（p = 0.06），EPE各剂量组呈现正常化趋势。
**4.2.2 焦虑行为**：高架十字迷宫中，VPA组显著偏好闭合臂且开放臂进入次数减少（p = 0.0003）。EPE三个剂量组均显著增加开放臂进入次数（50 mg/kg和100 mg/kg组p < 0.0001；300 mg/kg组p = 0.0006），其中100 mg/kg剂量在闭合臂时间指标上响应最佳（p = 0.004），表明EPE具有明确的抗焦虑样作用。
**4.2.3 社交互动**：三箱社交测试中，VPA组社交指数和社交新颖偏好指数均显著低于对照组（p < 0.0001；p = 0.0033）。EPE三个剂量均显著恢复社交指数（50 mg/kg组p = 0.02；100 mg/kg组p < 0.0001；300 mg/kg组p = 0.0006）。社交新颖偏好方面仅50 mg/kg组达到统计学显著（p = 0.01），但所有剂量组均呈现改善趋势。
**4.2.4 记忆与学习**：新物体识别测试中，VPA组偏好指数百分比和辨别指数低于对照组，符合自闭症样表型特征。EPE各剂量组（50、100、300 mg/kg）均呈轻微的、非显著的改善趋势（p = 0.30）。
**4.2.5 转棒测试**：VPA组从旋转棒上跌落的潜伏期呈缩短趋势。EPE 100 mg/kg和300 mg/kg剂量组与VPA组相比差异显著（两者p < 0.0001），表明EPE不损害运动协调能力，且能有效恢复VPA暴露小鼠的运动表现。
**4.3 EPE对抗氧化酶的影响**
VPA组CAT活性较对照组显著降低61.90%（p = 0.003）。EPE各剂量组均显著恢复CAT活性（50和100 mg/kg组p = 0.008；300 mg/kg组p = 0.02），将活性缺失分别降至50.00%和53.96%。SOD活性方面，VPA组显著降低（p < 0.001），EPE 100 mg/kg（p = 0.001）和300 mg/kg（p = 0.004）剂量组显著改善。GPx活性在VPA组较对照组降低26.16%，但总体Kruskal–Wallis检验未达到统计学显著（p = 0.005），EPE各剂量组与VPA组间的两两比较均无统计学差异，故GPx未纳入提取物的抗氧化效应归因。
**4.4 AMPA受体水平的变化**
VPA组GluA1亚基表达较对照组显著增加（p = 0.006），反映谷氨酸能过度兴奋状态。EPE 300 mg/kg剂量组显著下调GluA1表达至接近正常水平（p = 0.04），而50和100 mg/kg剂量组逆转能力有限（两者p = 0.41）。GluA2亚基在VPA组与对照组间存在显著差异（p = 0.003），但EPE各治疗组间未见显著差异。这表明EPE的调节作用具有亚基特异性，主要靶向GluA1亚基，300 mg/kg剂量下的行为改善源于GluA1亚基表达的正常化而非对整个AMPA受体复合物的全局重塑。
**5. 讨论与结论**
本研究表明，西番莲酚类提取物在VPA诱导的自闭症模型中改善社交行为、缓解焦虑和刻板行为，其机制涉及GABA能系统和谷氨酸能系统的双重调节。化学分析鉴定出的黄酮类化合物（vicenin-2、isovitexin、isoorientin等）可能通过作用于突触后GABAA受体并拮抗突触前GABAB受体来稳定抑制性神经传递；同时通过抑制NMDA受体和调节AMPA受体亚基表达发挥神经保护作用。VPA组中GluA1亚基过度表达与AMPA受体密度增加相关，这不仅促进E/I失衡，还增加神经元代谢负荷、加剧氧化损伤（CAT活性降低61.9%、SOD活性显著下降）；EPE处理则有效逆转了这一过程。值得注意的是，既往研究报道7,8-二羟基黄酮可通过磷酸化GluA1和GluA2亚基特定位点改善脆性X综合征模型的社交行为，本研究鉴定出的C-葡萄糖黄酮类化合物可能具有类似的药理活性。
**研究结论**：西番莲酚类化合物提取物（EPE）对谷氨酸能稳态发挥调节作用，倾向于使GluA1受体水平恢复正常，并在较小程度上影响AMPA2亚基水平；这反映在社交行为改善和刻板行为减少上，提示EPE不仅具有组织保护作用，而且具有恢复兴奋与抑制平衡的潜力——该平衡是ASD病理生理学的基础。未来仍需深入研究其具体信号通路和作用机制，以充分支持西番莲在ASD治疗中的临床应用潜力。
