酸枣苷A通过增强肠道屏障功能和平衡脑内神经递质水平改善小鼠PCPA诱导的失眠和焦虑样行为

《Food Bioscience》：Jujuboside A ameliorates PCPA-induced insomnia and anxiety-like behaviors by enhancing intestinal barrier function and balancing brain neurotransmitter levels in mice

　　

摘要

酸枣仁皂苷A（JUA）是一种大量存在于酸枣仁（Ziziphus jujuba var. spinosa）中的皂苷类化合物。然而，JUA是否能改善失眠及其继发的焦虑样行为尚不明确。本研究评估了JUA对对氯苯丙氨酸（PCPA）诱导的小鼠失眠模型的影响。结果显示，JUA给药减轻了PCPA处理小鼠的睡眠障碍和焦虑样行为。PCPA降低了紧密连接蛋白的表达，并改变了肠道菌群组成，而JUA部分逆转了这些变化。JUA增加了紧密连接蛋白的表达，尤其是claudin-1，为肠道屏障功能的维持提供了结构和分子层面的证据。JUA还调节了肠道菌群组成，表现为拟杆菌门（Bacteroidota）增加和脱硫杆菌门（Desulfobacterota）减少。伴随着这些与屏障相关的变化，JUA降低了全身炎症和氧化应激。此外，血清非靶向代谢组学分析表明，PCPA破坏了神经活性代谢物谱和氨基酸代谢相关通路，而JUA部分逆转了这些代谢变化。相关性分析将JUA响应性代谢物与睡眠参数及焦虑样行为联系起来。JUA纠正了PCPA诱导的中枢神经递质失衡，并上调了BDNF/TrkB的表达。这些发现共同表明，JUA具有缓解PCPA诱导的失眠和焦虑样行为的能力，支持其作为膳食中管理睡眠障碍及相关情绪症状的食源性生物活性化合物的潜力。

引言

失眠是一种心理生理障碍，其特征为入睡困难或维持睡眠困难（Perlis等，2022年）。在生活方式和心理社会压力日益增加的背景下，全球约有8.5亿成年人受到失眠的影响，已成为一个重大的全球公共卫生问题（Benjafield等，2025年）。除了夜间睡眠受阻外，失眠还常伴有日间警觉性下降和情绪调节障碍（Dressle等，2022年；Riemann等，2022年）。慢性失眠尤其与焦虑风险增加、认知功能下降和全身性炎症相关（Dressle等，2022年）。目前，药物治疗仍是临床实践中广泛使用的方法，苯二氮?类药物（如地西泮）和非苯二氮?类催眠药物（如佐匹克隆）是失眠的常用药物（Morin等，2024年）。然而，尽管这些催眠药物在短期内有效，长期使用往往受到药物依赖和反弹性失眠等不良反应的限制（Perlis等，2022年）。这些局限性激发了人们对具有镇静催眠作用的食源性生物活性化合物的兴趣，使其成为失眠管理的潜在替代干预手段。

几种天然化合物在缓解睡眠障碍方面显示出有益作用。例如，黄芩苷已被报道可增强GABA__A受体介导的抑制性神经传递（Ríos等，2022年），而人参皂苷Rc可能通过恢复神经递质稳态和减轻氧化应激来改善睡眠（陈X.等，2025年）。总体而言，这些发现表明，天然睡眠调节化合物可能不仅仅是通过诱导镇静来改善睡眠，还通过恢复神经化学稳态发挥作用。

在神经化学层面，睡眠调节依赖于抑制性和兴奋性神经传递之间的动态平衡。谷氨酸（Glu）是一种主要的兴奋性神经递质，通过上行觉醒系统参与维持觉醒状态（Greene，2025年），而γ-氨基丁酸（GABA）则是促进睡眠的主要抑制性神经递质，特别是通过激活腹外侧视前区的GABA能神经元发挥作用（Prokofeva等，2023年）。GABA/Glu平衡的失调被认为与失眠相关的过度觉醒状态有关（Benson等，2020年）。此外，色氨酸能系统参与睡眠-觉醒调节，在非快速眼动睡眠期间表现出与睡眠阶段相关的活性（Foustoukos & Lüthi，2025年），色氨酸能信号传导也被认为与临床和实验性失眠有关（陈H.等，2025年；Guo等，2025年）。

除了中枢神经递质失衡外，失眠还与微生物-肠-脑轴的紊乱日益相关，其中肠道菌群失调和肠道屏障完整性受损可能导致睡眠-觉醒调节失调（Matenchuk等，2020年）。具体而言，微生物失衡可干扰神经活性代谢物的产生，包括短链脂肪酸（SCFAs）、色氨酸衍生物代谢物和微生物来源的GABA，从而影响参与睡眠调节的色氨酸能和GABA能信号传导。例如，特定的益生菌属（如乳杆菌和双歧杆菌）能够调节色氨酸代谢，从而影响血清素生物合成，并且还能产生GABA（Lin等，2024年）。相反，急性失眠患者中拟杆菌的丰度增加，且与匹兹堡睡眠质量指数得分呈正相关（李Y.等，2020年）。肠道菌群失调还可促进肠道炎症反应和脂多糖相关的免疫信号传导，从而损害肠道屏障完整性，并通过微生物介导的肠-脑通讯导致睡眠-觉醒失调（王Z.等，2022年）。总体而言，这些发现表明，肠道菌群稳态、肠道屏障完整性和微生物来源的神经活性代谢物与睡眠调节密切相关，可作为天然产物干预失眠的重要靶点。

酸枣仁（ZSS）长期以来一直被用作管理失眠相关症状的药食同源资源（Cai等，2025年）。酸枣仁皂苷A（JUA）是一种齐墩果烷型三萜皂苷，被认为是ZSS中的主要促眠成分之一（Ruan等，2024年）。然而，其促眠作用的机制尚未被完全阐明。值得注意的是，JUA口服生物利用度低且血脑屏障通透性有限（Song等，2017年），这表明母体化合物直接作用于中枢可能不能完全解释其促眠活性。口服给药后，JUA可经历胃肠道和肠道菌群介导的脱糖基化作用，生成具有潜在改善吸收性的一级糖苷或苷元（张Y.等，2014年）。同时，微生物来源的信号分子可能通过神经、内分泌、免疫和代谢途径调节中枢睡眠-觉醒通路（Lin等，2024年）。因此，肠道菌群介导的代谢和微生物-肠-脑轴调节可能有助于JUA的促眠作用。

本研究旨在评估食源性JUA对睡眠相关肠-脑轴失调的生物功能效应，并探索与之相关的肠道屏障完整性、肠道菌群组成、全身代谢和神经化学稳态的变化。首先，我们考察了JUA对失眠表型、焦虑样行为及相关氧化应激的影响。其次，我们评估了JUA相关的结肠形态学、紧密连接蛋白表达和肠道菌群组成的变化。最后，采用血清非靶向代谢组学识别JUA响应性代谢变化，并评估中枢神经递质稳态和神经营养信号传导，以考察它们与神经化学变化的潜在关联。总体而言，本研究可能为JUA促眠潜力及相关行为效应的潜在肠-脑轴相关机制提供证据，并为开发JUA作为面向睡眠相关肠-脑轴失衡膳食策略的食源性生物功能原料提供机制基础。

章节摘要

材料与试剂

酸枣仁皂苷A（JUA；纯度≥98%；CAS号55466-04-1）购自四川恒诚致远生物科技有限公司（中国）。戊巴比妥钠（CAS号57-33-0）和对氯苯丙氨酸（PCPA；CAS号7424-00-2）购自上海源叶生物科技有限公司（中国）。地西泮由西安市长安区医院（中国西安）提供。总超氧化物歧化酶（T-SOD）、丙二醛（MDA）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）试剂盒购自

JUA改善了PCPA处理小鼠的睡眠相关行为参数和焦虑样行为

图1A展示了整体实验设计。经过7天的适应期后，小鼠通过口服灌胃给予相应处理。在干预的后期注射PCPA以建立失眠模型，随后进行行为测试。结果显示，各组之间体重、平均食物或饮水摄入量无显著差异（图1B–D）。在旷场测试（LORR test）中，与正常对照组相比，模型组的[时间]增加了60.77%

讨论

失眠是一个病因复杂且具有多种不良后果的重大公共卫生问题。JUA是酸枣仁中的主要生物活性成分，已被报道具有镇静和促眠作用（薛等，2026年；王M.等，2025年）。然而，JUA是否能缓解失眠和焦虑样行为，以及这些效应是否与肠道菌群调节有关，仍不清楚。在此，我们的发现表明JUA能改善PCPA诱导的睡眠

结论

总体而言，本研究证明食源性JUA能改善小鼠PCPA诱导的睡眠障碍及伴随的焦虑样行为。这些有益效应伴随着全身炎症和氧化应激的减轻、肠道菌群组成的调节、拟杆菌门的富集、谷氨酰胺代谢的改变以及神经递质稳态的恢复。这些发现凸显了JUA作为有前景的食源性生物活性

CRediT作者贡献声明

孟永红：研究设计，统计分析。卢雅龙：撰写——审阅与编辑，监督，项目管理，经费获取，概念构思。黄奕君：撰写——审阅与编辑，统计分析，数据整理。赵爱民：可视化，统计分析。陈平：撰写——初稿，调查研究，统计分析，数据整理，概念构思。王孜通：调查研究，数据整理

未引用参考文献

Chen等，2025a；Chen等，2025b；Zhang等，2025；Zhang等，2025。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

数据可用性

数据可根据请求提供。

资助

本研究得到了中国博士后科学基金（2023T160405，2022M712006）、陕西省创新能力支撑计划（2025ZC-KJXX-36）、中央引导地方科技发展专项资金项目（2025ZY-XCZXJX-09）和陕西省博士后研究项目（2023BSHEDZZ204）的资助。

利益冲突声明

作者报告不存在利益冲突。

陈平|王孜通|黄奕君|赵爱民|孟永红|卢雅龙

教育部西部高值水果资源高效利用工程研究中心；国家苹果加工技术研发分中心，陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西省西安市长安大街西段620号，邮编710119，中国