芒柄花素通过激活 PPARα 介导的自噬改善抑郁样行为:为抑郁症治疗带来新曙光

【字体: 时间:2025年04月25日 来源:Molecular Medicine 6

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  抑郁症患病率不断上升,现有治疗手段存在局限。研究人员探究芒柄花素(FMN)对抑郁症的作用及机制。结果发现 FMN 可改善抑郁样行为,其机制与调节小胶质细胞 M1/M2 极化、抑制 NLRP3 炎性小体及激活 PPARα 介导的自噬有关,为抑郁症治疗提供新方向。

  在当今社会,抑郁症就像一片笼罩在人们心头的阴霾,其患病率持续攀升,给无数患者和家庭带来了沉重的负担。然而,目前临床使用的抗抑郁药物,如选择性 5 - 羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)、单胺氧化酶抑制剂(MAOIs)和三环类抗抑郁药(TCAs),虽然最初通过调节单胺神经传递发挥作用,但仅有约三分之一的患者能从中受益,还伴随着恶心、呕吐、睡眠失调和性功能障碍等严重副作用。因此,寻找更安全、有效的抗抑郁药物迫在眉睫。
近年来,传统中药及其活性成分在抑郁症治疗方面展现出了独特的潜力,受到了广泛关注。芒柄花素(Formononetin,FMN)作为一种在甘草和黄芪中含量丰富的天然非甾体异黄酮,因其抗炎和神经保护作用备受瞩目。此前研究虽发现 FMN 具有抗抑郁效果,但其具体机制尚不明确。

为了揭开 FMN 抗抑郁的神秘面纱,河南中医药大学的研究人员开展了一系列深入研究,并将成果发表在《Molecular Medicine》上。

研究人员采用脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的抑郁小鼠模型和 LPS 刺激的小胶质细胞系 BV2 进行实验。主要运用了行为学测试(如蔗糖偏好测试(SPT)、旷场实验(OFT)、悬尾实验(TST))、组织染色技术(H&E 染色、Nissl 染色、Golgi 染色)、免疫荧光染色、蛋白质免疫印迹(Western blot)分析,以及分子对接、荧光素酶报告基因检测、细胞热迁移实验(CETSA)和药物亲和反应靶点稳定性实验(DARTS)等技术。

在行为学测试中,研究人员发现,与 LPS 处理组相比,FMN(20、40mg/kg)和阳性对照药帕罗西汀(20mg/kg)显著提高了小鼠的蔗糖偏好,减少了悬尾实验中的不动时间,增加了旷场实验中在中央区域的停留时间和移动距离,这表明 FMN 能有效改善 LPS 诱导的小鼠抑郁样行为。

通过对小鼠前额叶皮层(Prefrontal cortex,PFC)的组织染色观察,发现 LPS 诱导的神经元损伤在 FMN 处理后明显减轻,神经元细胞膜更完整、细胞核更清晰、肿胀程度缓解,同时 PFC 中树突棘数量增加,促炎细胞因子(TNF - α、IL - 1β)表达减少,抗炎细胞因子(IL - 10)表达增加,这说明 FMN 具有抑制神经炎症、减轻神经元损伤的能力。

在探究 FMN 对小胶质细胞极化的影响时,研究人员利用免疫荧光染色和 Western blot 分析发现,LPS 刺激使小胶质细胞向 M1 型极化增加(Iba - 1?/CD68?细胞百分比上升),向 M2 型极化减少(Iba - 1?/CD206?细胞百分比下降),而 FMN 处理显著逆转了这一趋势,降低了 M1 型极化相关蛋白 CD68 的表达,增加了 M2 型极化相关蛋白 CD206 的表达,表明 FMN 可调节小胶质细胞 M1/M2 极化平衡。

对于 NLRP3 炎性小体,研究显示 LPS 刺激使 PFC 中 Iba - 1?/NLRP3?细胞百分比显著增加,FMN 处理则明显抑制了这一增加,同时 FMN 还降低了 NLRP3 和 SQSTM1 蛋白表达,提高了 LC3II/I 比值,表明 FMN 能够抑制 NLRP3 炎性小体激活,增强小胶质细胞自噬水平。

为了明确 FMN 发挥作用的潜在机制,研究人员进行了一系列实验。首先通过结构虚拟筛选、分子对接等方法确定过氧化物酶体增殖物激活受体 - α(Peroxisome proliferator - activated receptor - α,PPARα)是 FMN 的直接作用靶点。接着在 BV2 细胞实验中发现,PPARα 激动剂(WY14643)与 FMN 共同处理,在增强自噬、调节小胶质细胞极化和抑制 NLRP3 炎性小体方面无显著协同作用,而 PPARα 拮抗剂(GW6471)则能显著阻断 FMN 的这些作用。在 LPS 诱导的抑郁小鼠实验中,GW6471 同样阻断了 FMN 的抗抑郁效果,减轻神经炎症和调节小胶质细胞功能的作用也被抑制。这一系列结果表明,FMN 通过直接激活 PPARα 介导的自噬,从而调节小胶质细胞 M1/M2 极化和抑制 NLRP3 炎性小体,发挥抗抑郁作用。

综上所述,该研究首次揭示了 FMN 改善抑郁样行为的新机制,即通过激活 PPARα 介导的自噬,重新平衡小胶质细胞 M1/M2 极化,抑制 NLRP3 炎性小体。这一发现不仅为解释 FMN 的抗抑郁机制提供了新视角,也为抑郁症的治疗提供了潜在的治疗靶点,为开发更有效的抗抑郁药物带来了新希望,在抑郁症治疗领域具有重要的理论和实践意义。

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