五味子乙素通过增强海马突触可塑性和恢复肠道屏障缓解大鼠焦虑样行为的机制研究

《Food Science & Nutrition》:Mechanistic Study of Schisandrin B in Alleviating Anxiety-Like Behaviors in Rats via Enhancement of Hippocampal Synaptic Plasticity and Restoration of the Intestinal Barrier

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月11日 来源:Food Science & Nutrition 5.0

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  本研究旨在考察五味子乙素(Schisandrin B, SchB)对表现出焦虑样行为大鼠的抗焦虑作用,并探讨其相关机制。采用高架十字迷宫实验(elevated plus-maze test, EPM)和旷场实验(open field test, OFT)进行行

  
本研究旨在考察五味子乙素(Schisandrin B, SchB)对表现出焦虑样行为大鼠的抗焦虑作用,并探讨其相关机制。采用高架十字迷宫实验(elevated plus-maze test, EPM)和旷场实验(open field test, OFT)进行行为学评估。结果表明,10 mg/kg剂量的五味子乙素能显著缓解大鼠的焦虑样行为,其疗效与阳性对照药地西泮相当。机制研究表明,在中枢层面,五味子乙素可有效维持海马谷氨酸能系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA axis)的稳态。具体而言,五味子乙素在mRNA和蛋白质水平上下调应激诱导的离子型谷氨酸受体亚基的过度表达,包括N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)亚型(GluN1A、GluN2A和GluN2B)和α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体(AMPAR)亚型(GluA1和GluA2),从而将谷氨酸/γ-氨基丁酸(Glu/GABA)比值恢复至生理水平。此外,五味子乙素通过减少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)的分泌,抑制HPA轴的过度激活。同时,它能改善海马神经元和突触的超微结构损伤,并上调突触可塑性相关蛋白SYP和PSD-95的表达,从而改善突触传递和功能。在外周肠道水平,五味子乙素减轻了焦虑模型大鼠的结肠缩短并降低了粪便pH值,从而改善肠道环境稳态。五味子乙素还促进结肠组织中紧密连接蛋白(ZO-1、Occludin和Claudin-1)的上调,有助于恢复结肠黏膜完整性、减轻炎症浸润、增强肠道屏障功能。总之,五味子乙素通过中枢调节海马谷氨酸能神经传递、HPA轴活性和突触可塑性,同时修复外周肠道屏障功能障碍,发挥系统性抗焦虑作用。这些结果表明五味子乙素作为焦虑症治疗候选药物的潜力。
焦虑障碍(anxiety disorders)作为一种高发的精神疾病,已成为全球性的公共卫生负担。现有临床抗焦虑药虽有效,但存在过度镇静、胃肠道不良反应和复发率高等局限。天然活性化合物因多靶点和低副作用受到关注。海马是焦虑调控的关键脑区,谷氨酸(glutamate, Glu)与γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)的平衡维持兴奋/抑制稳态,离子型谷氨酸受体(包括N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)和α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体(AMPAR))过度激活可导致兴奋性毒性。同时,肠道屏障完整性与焦虑发病密切相关。五味子乙素(Schisandrin B, SchB)是五味子中含量最丰富的联苯环辛二烯类木脂素,具有神经保护和抗焦虑潜力,但其确切机制尚未系统阐明。为此,研究人员以条件性恐惧诱导的焦虑大鼠为模型,围绕谷氨酸能通路、突触可塑性和肠道屏障三个核心靶点,系统考察SchB的抗焦虑作用及机制。

研究结果显示,SchB在10 mg/kg剂量下显著缓解大鼠焦虑样行为,效果与地西泮(diazepam)相当。机制上,SchB可抑制海马NMDAR和AMPAR亚基过表达,恢复Glu/GABA比值,抑制HPA轴过度激活,改善突触超微结构,上调SYP和PSD-95,同时修复结肠紧密连接蛋白,调节肠道菌群,最终通过微生物-肠-脑轴发挥整体抗焦虑效应。这些发现支持SchB作为焦虑症多靶点治疗候选药物的潜力。该成果发表在《Food Science》。

主要技术方法:研究采用网络药理学与分子对接预测靶点;以雄性SPF级Sprague-Dawley大鼠(180–220 g,许可证号SCXK 2019-0004,来自黑龙江中医药大学GLP实验动物中心)建立条件性恐惧焦虑模型,随机分为对照组、模型组、地西泮组(5.2 mg/kg)及SchB低、中、高剂量组(5、10、20 mg/kg),灌胃10天。行为学采用旷场实验(OFT)和高架十字迷宫实验(EPM);利用透射电镜(TEM)观察海马突触超微结构;ELISA
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