编辑推荐:
焦虑症严重影响全球人群健康,给社会带来沉重负担。为探究辣木(Moringa oleifera,MO)对焦虑的作用及机制,研究人员以大鼠为模型,开展相关研究。结果发现 MO 可通过调节 5-HT1A信号通路缓解焦虑。该研究为焦虑症治疗提供新思路。
在当今社会,压力就像一个无形的 “健康杀手”,悄然影响着人们的生活。它不仅与中风、心脏病等严重疾病紧密相连,还是引发精神疾病的重要因素。精神疾病中,焦虑症尤为突出,其全球疾病负担占比达 13%,是最常见的精神障碍之一。据统计,焦虑症导致了 2680 万伤残调整生命年(DALYs),给患者和社会带来沉重的经济负担 ,且它不会自行缓解,持续困扰着患者。
血清素(5-HT)作为中枢神经系统的关键调节因子,在行为和大脑活动调控中发挥着重要作用。其中,血清素 1A 受体(5-HT1AR)更是备受关注,它是血清素系统的核心靶点,不仅参与调节 5-HT 等神经递质的释放,还对情绪、压力应对和认知功能有着深远影响。然而,5-HT1AR 在焦虑症中的作用机制却充满谜团。一方面,它的激活既可能缓解焦虑,也可能产生相反效果;另一方面,其与其他信号通路的相互作用也尚未明确。
与此同时,辣木(MO)作为一种传统草药,近年来因其丰富的营养成分和潜在的药用价值,受到了科学界的广泛关注。它富含维生素、矿物质、抗氧化剂和植物激素玉米素等,在多种疾病的治疗中展现出潜力,如慢性炎症、高血压等。此前研究还发现,辣木具有一定的抗焦虑和抗抑郁特性,但具体作用机制并不清楚,尤其是它与 5-HT1AR 信号通路的关系,更是有待探索。
为了深入了解辣木对焦虑症的作用及其潜在机制,来自埃及开罗大学药学院等机构的研究人员开展了一项研究,相关成果发表在《Molecular Neurobiology》杂志上。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们选用 6 周龄的雌性 Wistar Albino 大鼠作为实验对象,将其随机分为正常组(NRML)、正常给予辣木组(MO)、慢性不可预测轻度应激组(CUMS)和应激并给予辣木组(CUMS + MO)。通过慢性不可预测轻度应激(CUMS)模型诱导大鼠产生焦虑和抑郁样行为,利用强迫游泳测试(FST)评估大鼠的抑郁状态,通过旷场实验(OFT)评估焦虑样行为。实验结束后,研究人员解剖大鼠大脑,分离出海马体,运用酶联免疫吸附测定(ELISA)技术检测 5-HT1AR、5-HT、5-HIAA、β - 连环蛋白、p-Erk、c-myc 和 mTOR 等蛋白的表达水平;采用定量实时聚合酶链反应(qRT-PCR)分析 miR - 17–92、miR - 203、miR - 33 和 miR - 217 等 MicroRNA(miRNA,一类非编码小分子 RNA,在基因表达调控中发挥重要作用 )的表达情况。此外,还通过特定的化学方法测定了辣木水提取物中总酚、总黄酮和总单宁的含量。
研究结果如下:
- 辣木缓解应激大鼠的焦虑样行为:在旷场实验中,CUMS 组大鼠表现出焦虑特征,如不动时间增加、总移动距离减少、平均速度降低以及中央 / 边缘时间缩短。而给予辣木处理后,CUMS + MO 组大鼠的不动时间、平均速度和中央 / 边缘时间恢复正常,不过总移动距离仍低于正常组。在强迫游泳测试中,CUMS 和 CUMS + MO 组大鼠在第一周出现抑郁样行为,表现为不动时间显著增加,但从第二周起这种症状消失。
- 辣木增强海马重量并平衡 β - 连环蛋白和 p-Erk 信号:与 NRML 组相比,CUMS 组大鼠海马重量减轻,β - 连环蛋白信号降低,p-Erk 信号升高。MO 组大鼠海马重量增加,β - 连环蛋白和 p-Erk 信号恢复正常。CUMS + MO 组大鼠的 β - 连环蛋白表达和海马重量显著增加,p-Erk 信号则明显降低。
- 辣木调节海马血清素能系统:CUMS 组大鼠的 5-HT1A和 5-HIAA/5-HT 比值降低,5-HT 水平升高。MO 组大鼠 5-HT1A正常,但 5-HT 水平升高,5-HIAA/5-HT 比值降低。CUMS + MO 组大鼠的 5-HT1A和 5-HT 恢复正常,5-HIAA/5-HT 比值升高。
- 辣木调节 p-Erk 下游靶点:CUMS 组大鼠的 c-myc 和 miR - 17–92 升高,miR - 203 降低。MO 组这些指标相对正常。CUMS + MO 组大鼠的 miR - 17–92 恢复正常,c-myc 信号降低,miR - 203 信号升高。
- 辣木调节 mTOR 及其下游靶点:CUMS 组大鼠的 mTOR 和 miR - 33 升高,miR - 217 降低。MO 组这些指标正常。CUMS + MO 组大鼠的 miR - 33 恢复正常,mTOR 降低,miR - 217 升高。
- 辣木提取物的成分含量:研究测定了辣木水提取物的总酚、总黄酮和总单宁含量,分别为 273.99 ± 16.28 μg/mL GAE(以没食子酸当量表示)、82.43 ± 1.01 μg/mL rutin equivalent(以芦丁当量表示)和 207.58 ± 9.06 μg/mL TAE(以单宁酸当量表示) ,表明辣木富含这些具有潜在药理活性的成分。
研究结论和讨论部分指出,本研究首次揭示了辣木在正常和应激条件下对 5-HT1AR 信号通路的影响。辣木的抗焦虑作用可能通过 5-HT1AR 与 β - 连环蛋白信号通路的相互作用介导。具体表现为辣木可减少焦虑行为、提升 β - 连环蛋白信号、使 5-HT1AR 和 5-HT 信号正常化、增加 5-HIAA/5-HT 比值、降低 p-Erk、c-myc 和 mTOR 水平以及上调 miR - 203 和 miR - 217。
研究选用青春期大鼠作为模型,是因为青春期海马处于持续成熟阶段,神经可塑性高,同时对压力相关疾病更为敏感,与人类青春期的情况相似,有助于研究辣木对焦虑症的影响。研究中发现辣木对大鼠海马重量的影响,可能与其神经保护和神经营养作用有关,比如通过调节脑源性神经营养因子(BDNF)促进神经发生和突触重塑。
此外,血清素代谢产物 5-HIAA/5-HT 比值在焦虑调节中起着关键作用,辣木在正常和应激条件下对血清素系统的不同调节方式,体现了其独特的双重调节作用。研究还发现 β - 连环蛋白与 5-HT1AR 信号通路的相互作用对海马的应激反应有着重要影响,辣木通过调节这一相互作用,减轻了焦虑相关的信号异常。同时,辣木对 Erk、c-myc、mTOR 等信号通路以及相关 miRNA 的调节,进一步解释了其抗焦虑作用的分子机制。
然而,本研究也存在一定局限性,如未对辣木中的具体活性成分进行分离和鉴定,也未深入研究这些成分与信号通路及 5-HT 受体的具体相互作用。未来研究可利用先进的色谱技术、生物测定和受体结合研究等方法,进一步明确辣木抗焦虑的关键活性代谢物,为开发基于辣木的抗焦虑药物提供更坚实的理论基础。总体而言,该研究为焦虑症的治疗提供了新的潜在方向,凸显了辣木在精神疾病治疗领域的应用潜力。