枣仁皂苷 A 改善失眠的新机制:维持前额叶神经元线粒体稳态

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Brain Research Bulletin 3.5

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  失眠严重影响人们生活与健康,研究人员针对此开展 “枣仁皂苷 A(JB-A)对失眠模型小鼠前额叶皮质线粒体结构和功能影响” 的研究。结果发现 JB-A 能改善失眠和焦虑行为,维持线粒体稳态。为失眠治疗新靶点的寻找提供科学依据。

  在当今快节奏的生活中,失眠已成为一种极为常见的睡眠障碍,如同隐藏在暗处的 “健康杀手”,悄然影响着无数人的生活。据统计,普通人群中失眠的患病率约为 10%-15%,它不仅严重干扰人们的日常生活和工作,还可能引发焦虑、抑郁、认知障碍等多种健康问题,在极端情况下,甚至会诱发心血管和神经系统疾病。
目前,对于失眠的治疗面临诸多困境。常用的临床药物虽能快速发挥催眠作用,但往往伴随着毒性副作用、疗效持续时间短以及成瘾风险等问题。而传统中药在失眠治疗方面具有独特优势,副作用较小。其中,酸枣仁(Semen Ziziphi Spinosae,SZS)作为一种常用于改善睡眠的中药,其主要成分枣仁皂苷 A(Jujuboside A,JB-A)的作用机制却尚不明确。基于此,广州中医药大学的研究人员开展了一项极具意义的研究,旨在探究 JB-A 对失眠模型小鼠前额叶皮质线粒体结构和功能的影响,该研究成果发表在《Brain Research Bulletin》上。

研究人员为开展此项研究,采用了多种关键技术方法。首先,选取 36 只 8 周龄以上的雌性 C57BL/6 J 小鼠,随机分为对照组、模型组、阳性药物(艾司佐匹克隆,eszopiclone)治疗组以及 JB-A 低、中、高剂量治疗组。通过腹腔注射对氯苯丙氨酸(P-chlorophenylalanine,PCPA)诱导小鼠失眠模型。之后,运用旷场实验(Open Field Test,OFT)和高架十字迷宫实验(Elevated Plus Maze,EPM)评估小鼠的焦虑水平;采用多种检测试剂盒,如线粒体活性检测试剂盒、线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1 试剂盒)等,测定线粒体的各项功能指标;借助透射电子显微镜观察线粒体的超微结构;利用免疫组化方法检测细胞色素 c(Cytochrome c,Cyt c)蛋白的表达情况。

下面来详细看看研究结果:

  • 动物在 PCPA 诱导的失眠模型中的表现:连续腹腔注射 PCPA 两天后,失眠模型小鼠白天活动增加,对外界刺激更为敏感。注射三天后,除对照组外,其他组小鼠体重增加减缓,昼夜躁动不安,表明小鼠的昼夜节律被打乱。
  • JB-A 改善失眠小鼠的焦虑样行为:OFT 实验中,与对照组相比,未治疗的失眠模型组小鼠在中央区域的移动距离和停留时间显著缩短,而 JB-A 和艾司佐匹克隆治疗组小鼠在中央区域的移动距离明显增加。EPM 实验显示,模型组小鼠进入开放臂的次数和在开放臂停留的时间显著减少,而 JB-A 高剂量治疗组这两个指标显著增加,且与艾司佐匹克隆组无显著差异。此外,模型组小鼠前额叶皮质中 5 - 羟色胺(5-HT)含量显著降低,而高剂量 JB-A 和艾司佐匹克隆治疗后,5-HT 含量显著增加。这些结果表明,JB-A 治疗可显著缓解失眠小鼠的焦虑水平,恢复 5-HT 水平,高剂量 JB-A 效果与艾司佐匹克隆相当。
  • JB-A 对小鼠前额叶皮质线粒体完整性和代谢活性的治疗作用:Janus Green B(JG-B)染色结果显示,与对照组相比,失眠模型小鼠的线粒体数量明显减少。而 JB-A 治疗后,尤其是中、高剂量组,线粒体数量显著增加,表明 JB-A 对线粒体活性具有治疗作用,中、高剂量效果更显著。
  • JB-A 上调失眠模型小鼠前额叶线粒体的 Δψm:通过荧光显微镜和流式细胞术检测发现,未治疗的模型组小鼠前额叶皮质的 Δψm 显著低于对照组。JB-A 高剂量治疗组的红色荧光显著增加,红 / 绿荧光比值显著升高,表明高剂量 JB-A 可上调线粒体 Δψm,且效果优于艾司佐匹克隆。
  • JB-A 通过增加 COX 活性和 ATP 可用性改善失眠模型小鼠的线粒体功能:在测量线粒体 COX-I 和 -IV 表达实验中,与对照组相比,失眠模型小鼠的 COX-I 水平显著降低,而 JB-A 低、中、高剂量治疗组的 COX-I 和 -IV 水平显著增加。同时,失眠模型小鼠前额叶皮质的 Na+-K+-ATPase 和 Ca2+-Mg2+-ATPase 活性以及 ATP 含量均显著降低,经 JB-A 和艾司佐匹克隆治疗后有所增加,且 JB-A 高剂量组效果最佳。这表明 JB-A 可通过增加 COX 活性和 ATP 可用性改善线粒体功能。
  • JB-A 抑制线粒体肿胀并减少失眠模型小鼠线粒体微观结构的损伤:透射电子显微镜观察发现,失眠模型小鼠的线粒体明显肿胀,嵴断裂模糊,甚至出现空泡化。经艾司佐匹克隆和 JB-A 治疗后,线粒体肿胀程度减轻,中、高剂量 JB-A 治疗组的线粒体结构改善更为明显。流式细胞术检测结果也显示,高剂量 JB-A 治疗组的线粒体肿胀程度显著降低。
  • JB-A 通过抑制线粒体通透性转换孔(mPTP)开放减少神经元中细胞色素 C(Cyt c)的积累:研究发现,失眠模型小鼠前额叶线粒体的 mPTP 开放增强,而 JB-A 和艾司佐匹克隆治疗可抑制 mPTP 开放,高剂量 JB-A 的抑制效果最为显著。免疫组化分析表明,高剂量 JB-A 治疗组神经元细胞质中 Cyt c 的积累显著减少,效果与艾司佐匹克隆组相当。

综合研究结论和讨论部分,此次研究意义重大。研究表明,失眠与前额叶皮质的过度兴奋状态有关,其机制涉及线粒体功能障碍,进而影响 mPTP 开放,导致线粒体不稳定和结构损伤。而 JB-A 能够从线粒体能量代谢的角度有效改善失眠,显著缓解失眠模型小鼠的焦虑行为,且存在明显的剂量 - 反应关系。这一研究为失眠治疗新靶点的寻找提供了科学依据,为开发新型治疗失眠的药物或保健品奠定了基础。不过,目前仍有一些问题有待进一步研究,如 JB-A 治疗对小鼠睡眠周期的影响,以及线粒体调节 mPTP 开放影响前额叶神经元凋亡的具体分子机制等。相信随着研究的不断深入,这些问题将逐步得到解答,为失眠的治疗带来更多新的突破和希望。

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