植物化学物质通过影响肠-脑轴来治疗神经系统疾病

【字体: 时间:2024年05月29日 来源:Current Developments in Nutrition

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  研究人员回顾了植物化学物质对肠-脑轴的潜在治疗作用,发现它们可以通过调节肠道微生物群来影响脑功能并减少神经系统症状。

  

在最近发表在《Current Developments in Nutrition》杂志上的一项研究中,研究人员总结了植物化学物质对肠脑轴(GBA)的潜在治疗意义。

肠和中枢(CNS)神经系统通过GBA进行交流,GBA涉及神经、免疫和激素机制。最近的报道表明,肠道微生物群和微生物代谢物合成的变化与神经系统疾病有关,如焦虑、自闭症谱系障碍、抑郁症、偏头痛、多发性硬化症和帕金森病。

植物化学物质对GBA具有调节作用,并可与免疫系统、神经递质系统和肠道微生物群相互作用,影响大脑功能。越来越多的证据表明,植物化学物质可能是一种很有前途的治疗神经系统疾病的策略。本研究讨论了植物化学物质对GBA在神经系统疾病中的潜在治疗意义和局限性。 

饮食中的多酚,如姜黄素、香豆素、肉桂酸、木脂素和类黄酮,可以调节肠道微生物群,并改善血脑屏障(BBB)的通透性。虽然多酚作为抗氧化剂的功效尚不清楚,因为其生物利用度的证据相互矛盾,但最近的研究表明,它们仍然可以通过肠道微生物诱导的化学修饰发挥作用。

肠道菌群酶通过添加羟基和去除糖和甲基来修饰多酚,从而产生更小的化合物,从而改善肠道吸收。此外,姜黄素还具有抗癌、抗炎和抗氧化的特性。但其化学不稳定、水溶性低、生物利用度差、代谢快等因素限制了其药理作用。

尽管如此,据推测姜黄素对中枢神经系统有间接作用。姜黄素经微生物酶修饰后产生的代谢物具有更强的药理活性,可能有助于恢复生态失调。此外,肠道细菌代谢黄烷-3-ols并产生芳基戊酸和芳基-γ-戊内酯衍生物,在小鼠模型中已被证明可预防阿尔茨海默病(AD)。

缬内酯分解成次生酚类或多酚类代谢物,容易被吸收,比膳食类黄酮更容易穿过血脑屏障。在覆盆子、核桃和石榴中发现的鞣花单宁有几种生物活性,但生物利用度有限。然而,由肠道菌群合成的鞣花单宁代谢物尿石素更容易被吸收,并且可能是已知的鞣花单宁有益作用的原因。

芹菜素和槲皮素的作用

芹菜素是一种具有药理活性的植物黄酮,用于治疗多种疾病。一项研究报告说,对患有阿尔茨海默病的老鼠进行三个月的芹菜素治疗,可以改善记忆保留和学习缺陷。此外,治疗积极影响淀粉样蛋白前体蛋白加工和减少淀粉样蛋白- β (Aβ)积累。

此外,槲皮素是一种具有抗炎和抗氧化特性的类黄酮,但口服生物利用度较差。为了克服这一点,槲皮素纳米颗粒已经被开发出来,用这些纳米颗粒口服两个月后,阿尔茨海默病小鼠的记忆障碍和认知能力得到了显著改善。

此外,治疗降低了胶质原纤维酸性蛋白的表达。槲皮素-3-glucuronide减少了AD样小鼠的tau磷酸化和Aβ积累,改善了认知功能。此外,表没食子儿茶素-3-gallate,一种绿茶多酚,据报道对AD小鼠的记忆和学习缺陷有积极作用。

白藜芦醇和人参皂苷Rg1的作用

人参皂苷Rg1是人参的活性成分,可以减少多巴胺神经元的丢失,减少行为影响,减少黑质致密部的异常结构变化。白藜芦醇是一种天然多酚,具有抗炎和抗衰老的特性,可以抵消压力。研究表明,它对代谢和中枢神经系统疾病有影响,包括肥胖、痴呆、抑郁和糖尿病。

白藜芦醇可通过胰高血糖素样肽(glucagon-like peptide, GLP)-1通路调节肠道和大脑之间的平衡,影响微生物群多样性。在肠易激综合征小鼠模型中,慢性急性联合应激前白藜芦醇治疗可改善焦虑和抑郁行为、内脏超敏反应和肠道蠕动,这可归因于肠道和大脑中5-羟色胺的差异调节。

总之,本研究总结了植物化学物质对GBA在神经系统疾病中的治疗意义。植物化学物质可以通过调节肠道微生物群的组成和功能来影响大脑功能和减轻神经系统症状。然而,植物化学物质的组成因植物种类、生长条件和加工技术的不同而不同。

因此,这可能会影响研究结果的可比性和一致性。此外,由于环境、生活方式和遗传因素的影响,植物化学物质及其大湾区效应在个体间存在差异。因此,有必要进行进一步的研究,以全面了解植物化学物质治疗神经系统疾病的最佳用途。

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