《Journal of Functional Foods》:Royal jelly ameliorates anxiety- and depression-like behaviors in ovariectomized mice via modulation of serotonergic and inflammatory pathways
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绝经后女性的焦虑和抑郁症状是一个重要的健康问题。蜂王浆(Royal jelly, RJ)是一种具有抗炎、抗氧化和类雌激素活性的天然产物,已成为管理绝经后症状的有前景的候选物;然而,其对心理症状的影响仍知之甚少。在使用卵巢切除(ovariectomized, O
绝经后女性的焦虑和抑郁症状是一个重要的健康问题。蜂王浆(Royal jelly, RJ)是一种具有抗炎、抗氧化和类雌激素活性的天然产物,已成为管理绝经后症状的有前景的候选物;然而,其对心理症状的影响仍知之甚少。在使用卵巢切除(ovariectomized, OVX)小鼠的绝经期小鼠模型中,研究人员调查了RJ是否能改善焦虑和抑郁样行为,并探索了其潜在机制。对8周龄C57BL/6 J小鼠在OVX后饲喂含有1% RJ的饮食,并进行行为学评估。RJ补充改善了焦虑样行为,并部分改善了抑郁样行为。酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)分析显示,RJ显著增加了海马中的血清素(5-hydroxytryptamine, 5-HT)水平,转录组学分析提示其调节了炎症相关通路。这些发现表明,RJ改善了焦虑和抑郁样行为,并与海马血清素能和炎症通路的改变相关,突显了其作为绝经后心理症状功能性饮食干预的潜力。
**蜂王浆对卵巢切除小鼠焦虑和抑郁样行为的改善作用及其机制研究解读**
**一、 研究背景与意义**
绝经后女性常伴随一系列症状,包括焦虑、抑郁等心理症状,潮热、盗汗等血管舒缩症状以及骨质流失。其中,焦虑和抑郁症状的患病率分别高达47%和55%,成为该人群面临的主要健康问题。由于绝经与内源性雌激素水平下降相关,激素替代疗法(hormone replacement therapy, HRT)已被广泛用于治疗绝经期症状。HRT在缓解雌激素缺乏相关的血管舒缩症状和预防骨质流失方面显示出有效性。然而,一项针对绝经后女性的荟萃分析报告称,与安慰剂相比,HRT对心理症状并无显著改善。此外,针对围绝经期和绝经后女性的随机对照试验(randomized controlled trial, RCT)表明,包括选择性血清素再摄取抑制剂(selective serotonin reuptake inhibitor, SSRI)和血清素-去甲肾上腺素再摄取抑制剂(serotonin–norepinephrine reuptake inhibitor, SNRI)在内的抗抑郁药能显著改善抑郁症状,但因恶心、口干和头痛等不良事件导致的停药率显著高于安慰剂组。因此,为绝经后女性心理症状寻找有效且安全的治疗选择,仍是一个重要的未满足的医疗需求。
卵巢切除(ovariectomized, OVX)小鼠表现出与雌激素缺乏相关的全身表型,包括骨质流失、脂肪增加、胰岛素抵抗、焦虑和抑郁样行为增加以及血管功能障碍,从而再现了绝经后生理的关键特征。因此,OVX小鼠被广泛用于研究绝经后症状的病理生理机制和评估治疗干预措施。在心理症状方面,OVX诱导的焦虑和抑郁样行为与海马等情绪相关脑区的血清素能系统失调,以及氧化应激增加和炎症相关信号通路激活有关。这些发现表明,雌激素缺乏引起的神经内分泌和炎症改变可能促进了心理症状的发展。
蜂王浆(Royal jelly, RJ)是工蜂咽下腺和上颚腺分泌的一种天然物质。它含有多种成分,包括蛋白质、碳水化合物、脂质、矿物质、维生素和氨基酸,作为一种功能性食品受到关注。近期研究表明,RJ具有多种生物活性,包括抗氧化、抗炎、抗菌、抗衰老和抗癌作用。在与绝经后症状相关的方面,RJ含有通过雌激素受体β(estrogen receptor β, ERβ)发挥类雌激素作用的脂肪酸。因此,据报道,RJ通过改善涵盖血管舒缩、社会心理、生理和性领域的绝经期特异性生活质量(Menopause-Specific Quality of Life, MENQOL),以及支持维持骨代谢,对绝经后女性有益。在中枢神经系统相关症状方面,据报道,RJ通过其抗氧化和抗炎作用改善情绪行为。然而,RJ对与绝经相关的焦虑和抑郁等心理症状的影响及其潜在机制,特别是在使用OVX小鼠的基础研究中,仍未得到充分理解。
本研究使用OVX小鼠作为绝经期模型,旨在探究RJ是否能改善焦虑和抑郁样行为,并探索其潜在机制,特别关注参与情绪调节的脑区——海马。该研究发表于《Journal of Functional Foods》。
**二、 主要技术方法概述**
研究人员采用8周龄雌性C57BL/6 J小鼠,随机分为假手术组、OVX组和OVX+RJ组。OVX+RJ组在手术后持续饲喂含有1%(w/w)冻干RJ粉的饮食。通过阴道细胞学和组织重量增加确认OVX模型建立成功。在16至17周龄期间,使用旷场实验(open field test, OFT)、高架十字迷宫实验(elevated plus-maze test, EPM)、明暗箱实验(light–dark box test, LDT)和悬尾实验(tail suspension test, TST)进行行为学评估。行为学测试后,收集海马组织。使用酶联免疫吸附测定法(ELISA)定量海马中的5-羟色胺(5-HT)和核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2–related factor 2, NRF2)水平,使用硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances, TBARS)法测定丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平。此外,对OVX组和OVX+RJ组海马组织提取的总RNA进行批量RNA测序(RNA-seq),并对差异表达基因(differentially expressed gene, DEG)进行富集分析。
**三、 研究结果**
**3.1. OVX对动情周期和体重增加的影响**
通过阴道细胞学和组织重量监测,研究人员确认OVX手术成功建立了雌激素缺乏模型,OVX组和OVX+RJ组小鼠均表现出动情周期停滞和体重显著增加。
**3.2. RJ对OVX小鼠焦虑和抑郁样行为的影响**
行为学测试结果显示,在OFT中,与假手术组相比,OVX组小鼠进入中心区域的次数显著减少,而OVX+RJ组小鼠的进入次数显著增加,恢复至与假手术组相当的水平。在EPM和LDT中,各组间在开放臂停留时间、进入开放臂百分比、进入明箱潜伏期及明箱停留时间等指标上均未观察到显著差异,但部分指标显示出与焦虑改善一致的趋势。在TST中,各组间的悬尾不动时间无统计学显著差异,但OVX组有增加趋势,而OVX+RJ组有减少趋势。为了综合评估行为学结果,研究人员基于Z分数生成了雷达图进行可视化分析,结果显示OVX+RJ组在多个行为学参数上整体呈现出焦虑和抑郁样行为的改善趋势。
**3.3. RJ对OVX小鼠海马5-HT水平的影响**
ELISA分析表明,与OVX组相比,OVX+RJ组小鼠海马组织中的5-HT水平显著升高。
**3.4. RJ对OVX小鼠海马氧化应激相关标志物的影响**
对海马氧化应激标志物的检测发现,OVX组与OVX+RJ组之间,核NRF2水平和MDA水平均无显著差异。
**3.5. OVX+RJ组与OVX组相比海马DEGs的分析**
RNA-seq分析显示,与OVX组相比,OVX+RJ组海马中有53个差异表达基因,其中16个上调,37个下调。富集分析结果显示,这些差异表达基因显著富集于炎症相关通路,包括“TNF信号通路”和“MAPK级联的正向调控”。
**四、 讨论与结论**
**讨论部分总结:**
本研究探讨了RJ对OVX小鼠情绪行为的潜在功效。结果表明,RJ可能改善OVX小鼠的焦虑和抑郁样行为,这与使用其他绝经期啮齿动物模型的研究结果一致。临床研究也提示RJ补充可能改善绝经后女性的焦虑症状。行为改善可能与海马血清素能系统的改变有关。本研究发现RJ给药显著提高了OVX小鼠海马的5-HT水平,这可能是观察到的行为改善的原因之一。雌激素可能通过调节5-HT动态来影响情绪行为,但本研究仅评估了组织5-HT水平,未直接评估5-HT释放、再摄取或周转等动态过程。
为了探索RJ行为效应的分子机制,研究人员进行了海马RNA-seq分析。差异表达基因的富集分析揭示了海马中炎症相关通路的显著富集。在OVX小鼠中,海马炎症反应增加,而RJ中的特定脂肪酸(如10-羟基-2-癸烯酸,10-HDA)具有已知的抗炎作用。因此,RJ可能通过调节海马炎症相关通路来促进行为改善。尽管RJ也具有抗氧化活性,但在本实验条件下,RJ补充并未显著改变海马的MDA或核NRF2水平。
研究存在一些局限性。首先,尽管本研究提示血清素能和炎症相关通路参与了RJ的行为效应,但未使用药理学或遗传学干预手段直接验证这些通路是否为行为改善所必需。血清素信号和炎症反应之间存在复杂的双向相互作用,且RJ是多组分天然产物,其机制可能涉及多个相互关联的途径。其次,本研究未记录各组小鼠的实际摄食量,因此无法直接评估RJ摄入或总能量摄入对行为变化的影响,但两组间体重增加无显著差异,提示营养摄入无明显差别。未来研究需要记录个体或笼级的食物摄入量,并采用更深入的方法阐明RJ的作用机制。
**研究结论翻译:**
本研究提示,蜂王浆改善了卵巢切除小鼠的焦虑和抑郁样行为,其潜在机制可能是通过调节海马的血清素能和炎症通路实现的。这些发现突显了蜂王浆作为绝经相关心理症状干预策略的潜力。