Οι ολικές γλυκοσίδες από τα στελέχη του σωληναρίσματος Cistanche ανακουφίζουν συμπεριφορές που μοιάζουν με κατάθλιψη

Επικοινωνία:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Li Fan, Ying Peng, Jingwen Wang, Ping Ma, Lijuan Zhao, Xiaobo Li *

ΑΦΗΡΗΜΕΝΗ

Ιστορικό:Ως το πιο συχνά χρησιμοποιούμενοαποτοξινωτικό βότανο νεφρών-yangΣτην παραδοσιακή κινεζική ιατρική, οι αποξηραμένοι χυμώδεις μίσχοι του Cistanche tubulosa (Schenk) Wight (CT) έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικοί στη θεραπεία της κατάθλιψης. Ωστόσο, τα αντικαταθλιπτικά συστατικά και ο υποκείμενος μηχανισμός τους παραμένουν ασαφή.

Σκοπός:Να διερευνήσει τα ενεργά συστατικά της αξονικής τομογραφίας κατά της κατάθλιψης, καθώς και τους πιθανούς μηχανισμούς. Σχεδιασμός και μέθοδοι μελέτης: Χρησιμοποιήθηκαν δοκιμές συμπεριφοράς απόγνωσης για την αξιολόγηση των αντικαταθλιπτικών δράσεων πολυσακχαριτών, ολιγοσακχαριτών και διαφορετικών κλασμάτων εμπλουτισμένων με γλυκοσίδη που διαχωρίζονται από την CT, καθώς και των τυπικών μεταβολιτών της μικροχλωρίδας του εντέρου συμπεριλαμβανομένου του 3-υδροξυφαινυλοπροπιονικού οξέος ({{2 }}HPP) και υδροξυτυροσόλη (HT). Επιπλέον, οι επιδράσεις των βιοδραστικών κλασμάτων και μεταβολιτών σε μοντέλα χρόνιου απρόβλεπτου ήπιου στρες (CUMS) διερευνήθηκαν με πολλαπλές φαρμακοδυναμικές και βιοχημικές αναλύσεις. Αλλαγές στην ιστολογία του παχέος εντέρου και στον εντερικό φραγμό παρατηρήθηκαν με χρώση και ανοσοϊστοχημική ανάλυση. Τα μικροβιακά χαρακτηριστικά του εντέρου και ο μεταβολισμός της τρυπτοφάνης-κυνουρενίνης διερευνήθηκαν χρησιμοποιώντας αλληλουχία 16S rRNA και western-blotting, αντίστοιχα.

Αποτελέσματα:Οι ολικές γλυκοσίδες (TG) ανακούφισαν δραματικά τις συμπεριφορές που μοιάζουν με κατάθλιψη σε σύγκριση με διαφορετικά διαχωρισμένα κλάσματα, αντανακλώντας τις συνεργικές επιδράσεις των φαινυλαιθανοειδών και ιριδοειδών γλυκοσιδών στην υπερενεργοποίηση του άξονα υποθαλάμου-υπόφυσης-επινεφριδίων (HPA), σοβαρή νευρο- και περιφερική φλεγμονή. και ελλείψεις σε 5-υδροξυτρυπταμίνη (5-HT) και νευροτροφικό παράγοντα που προέρχεται από τον εγκέφαλο στον ιππόκαμπο. Επιπλέον, το TG μετρίασε τη φλεγμονή χαμηλού βαθμού στο κόλον και τη διαταραχή του εντερικού φραγμού και η αφθονία αρκετών βακτηριακών γενών συσχετίστηκε σε μεγάλο βαθμό με τον άξονα HPA και τη φλεγμονή σε αρουραίους CUMS. Κατά συνέπεια, η έκφραση της ινδολεαμίνης 2, 3-διοξυγενάσης 1 (IDO1) στο κόλον μειώθηκε σημαντικά μετά τη χορήγηση TG, συνοδευόμενη από την καταστολή του μεταβολισμού της τρυπτοφάνης-κυνουρενίνης. Από την άλλη πλευρά, η HT άσκησε επίσης μια αξιοσημείωτη αντικαταθλιπτική δράση βελτιώνοντας τη λειτουργία του άξονα HPA, την προφλεγμονώδη απελευθέρωση κυτοκίνης και τον μεταβολισμό της τρυπτοφάνης-κυνουρενίνης, ενώ δεν ήταν σε θέση να προσαρμόσει σε μεγάλο βαθμό τη διαταραγμένη μικροχλωρίδα του εντέρου με τον ίδιο τρόπο όπως η TG. Παραδόξως, ανώτερα από τη φλουοξετίνη, η TG και η HT θα μπορούσαν να βελτιώσουν περαιτέρω τη δυσλειτουργία του άξονα υποθαλάμου-υπόφυσης-γοναδικού αδένα και τον ανώμαλο μεταβολισμό κυκλικών νουκλεοτιδίων.

οφέλη σάλσα cistancheθα μπορούσε περαιτέρωβελτίωση της δυσλειτουργίας.

Εισαγωγή

Η κατάθλιψη είναι μια χρόνια, επαναλαμβανόμενη και δυνητικά απειλητική για τη ζωή ψυχική διαταραχή που επηρεάζει έως και το 20 τοις εκατό του πληθυσμού παγκοσμίως (Nabavi et al., 2017). Προς το παρόν, αν και πολλά αντικαταθλιπτικά έχουν εγκριθεί, οι παρενέργειες είναι ανησυχητικές. Συγκεκριμένα, η μακροχρόνια θεραπεία με εκλεκτικούς αναστολείς επαναπρόσληψης σεροτονίνης (SSRIs) όπως η φλουοξετίνη, ο κύριος φαρμακολογικός παράγοντας για την κατάθλιψη, επιδείνωσε προβλήματα όπως η χρόνια σεξουαλική δυσλειτουργία (Bijlsma et al., 2014). Αυτό έχει τραβήξει την προσοχή στην ανακάλυψη νέων αντικαταθλιπτικών από φυσικά βότανα (Wang et al., 2019). Στη θεωρία της παραδοσιακής κινεζικής ιατρικής (TCM), η ανεπάρκεια νεφρού-γιανγκ έχει ως αποτέλεσμα χαρακτηριστικά απόδοσης παρόμοια με τα κλινικά συμπτώματα της κατάθλιψης, όπως το αίσθημα πτώσης στις χωματερές, η απώλεια ενδιαφέροντος και ο συναισθηματισμός (Yang et al., 2020), προάγοντας τις σκέψεις για την ανακούφιση των συμπεριφορών που μοιάζουν με την κατάθλιψη με τονωτικό του νεφρού-yang. Συμπτωματικά, πολλά τονωτικά του νεφρού-yang βότανα έχουν το πλεονέκτημα της βελτίωσης της σεξουαλικής λειτουργίας (Wu et al., 2015). Τέτοιες μελέτες μας κάνουν να δώσουμε προσοχή στην πιθανή εφαρμογή του Cistanches Herba, το οποίο είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο τονωτικό βότανο νεφρών-yang στο TCM και είναι αποτελεσματικό στη θεραπεία της ανδρικής σεξουαλικής δυσλειτουργίας (Wang et al., 2020), όσον αφορά τις αντικαταθλιπτικές εξελίξεις. Το Cistanches Herba, που έχει καταγραφεί επίσημα ως τα αποξηραμένα χυμώδη στελέχη του Cistanche tubulosa (Schrenk) Wight (CT) και του Cistanche deserticola (YC Ma) στην Κινεζική Φαρμακοποιία (Wang et al., 2017), έχει χρησιμοποιηθεί στην Κίνα και σε άλλες χώρες της Ανατολικής Ασίας από τον 15ο αιώνα για τη θεραπεία καταστάσεων όπως η ανεπάρκεια νεφρού-yang, η ανικανότητα και η γυναικεία υπογονιμότητα. Σύγχρονες φαρμακολογικές μελέτες υποδεικνύουν ότι το Cistanches Herba έχει πολλαπλές βιοδραστηριότητες, όπως ενίσχυση της ανοσίας, νευροπροστασία, αντιοξειδωτικές, αντιγηραντικές και αντικαταθλιπτικές επιδράσεις (Wang et al., 2017). Οι νευροπροστατευτικές ιδιότητες του Cistanches Herba υποδηλώνουν τις θεραπευτικές του δυνατότητες σε γνωστικές ασθένειες όπως το εγκεφαλικό επεισόδιο, η κατάθλιψη και η νόσος Alzheimer (Wang et al., 2020). Στην προηγούμενη μελέτη μας, διαπιστώσαμε ότι το εκχύλισμα CT ανακούφισε τις συμπεριφορές που μοιάζουν με κατάθλιψη αρουραίων με χρόνιο απρόβλεπτο ήπιο στρες (CUMS) (Li et al., 2018). Μέχρι σήμερα, η χημική ανάλυση της CT έδειξε ότι τα κύρια συστατικά της περιλαμβάνουν φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες, ιριδοειδή γλυκοσίδες, πολυσακχαρίτες και ολιγοσακχαρίτες (Jiang and Tu, 2009), ωστόσο, ο τύπος της ένωσης που παίζει κυρίαρχο ρόλο στην αντικαταθλιπτική της δράση παραμένει ασαφής.

Πολυάριθμες μελέτες έχουν επιβεβαιώσει ότι η φυσιολογική δράση του εντέρου (ιδιαίτερα της κοινής μικροχλωρίδας) παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της κατάθλιψης και μπορεί να ρυθμίσει το νευροενδοκρινικό, το αυτόνομο νευρικό σύστημα και το ανοσοποιητικό σύστημα (Yang et al., 2020). Επιπλέον, η σχέση που συνδέει τον μεταβολισμό της τρυπτοφάνης, τη μικροχλωρίδα του εντέρου και την κατάθλιψη έχει σταδιακά προσελκύσει μεγάλη προσοχή. Η αλλαγμένη μικροχλωρίδα του εντέρου μπορεί να ενεργοποιήσει την οδό τρυπτοφάνης-κυνουρενίνης, μειώνοντας στη συνέχεια τη διαθεσιμότητα της περιφερικής και εγκεφαλικής τρυπτοφάνης, η οποία οδηγεί σε 5-ανεπάρκεια HT (Agus et al., 2018). Η προηγούμενη μελέτη μας έδειξε ότι οι φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες στην αξονική τομογραφία γενικά ασκούν χαμηλή βιοδιαθεσιμότητα και μπορούν να μεταβολιστούν γρήγορα σε 3-υδροξυ-φαινυλοπροπιονικό οξύ (3-HPP) και υδροξυτυροσόλη (HT) από τη μικροχλωρίδα του εντέρου (Li et al., 2016). Επιπλέον, το εκχύλισμα CT αναφέρθηκε ότι αποκαθιστά την ομοιόσταση της μικροχλωρίδας του εντέρου σε αρουραίους CUMS (Li et al., 2018). Με βάση τέτοια έρευνα, συμπεράνουμε ότι η αμφίδρομη αλληλεπίδραση των φυτοχημικών και της μικροχλωρίδας του εντέρου μπορεί να διέπει τις αντικαταθλιπτικές επιδράσεις συγκεκριμένων βιοδραστικών συστατικών του CT. Συγκεκριμένα, οι ενώσεις μπορεί να μετατραπούν σε απορροφήσιμους μεταβολίτες (όπως 3-HPP και HT) στη γαστρεντερική οδό από τη μικροχλωρίδα του εντέρου και στη συνέχεια να ασκήσουν αντικαταθλιπτικά αποτελέσματα. Με τη σειρά τους, οι δομικές αλλοιώσεις της μικροχλωρίδας του εντέρου που προκαλούνται από βιοενεργά συστατικά μπορούν ταυτόχρονα να διαδραματίσουν ζωτικό ρόλο στην αντικαταθλιπτική δράση.

Υλικά και μέθοδοι

Υλικά

Όλα τα πρότυπα που χρησιμοποιήθηκαν για τη χημική ανάλυση αγοράστηκαν από την Durst (Sichuan, Κίνα). 3-HPP, HT, φλουοξετίνη και ιμιπραμίνη αγοράστηκαν από το Aladdin (Σαγκάη, Κίνα). Το κιτ ποσοτικής πρωτεΐνης BCA αγοράστηκε από την Boster (Wuhan, Κίνα). Το Nanjing Jiancheng (Ναντζίνγκ, Κίνα) παρείχε 5-HT, BDNF, παράγοντα νέκρωσης όγκου-άλφα (TNF- ), ιντερλευκίνη-1βήτα (IL-1) και ιντερφερόνη-γάμα (IFN- ) κιτ ενζυμικής ανοσοπροσροφητικής δοκιμασίας (ELISA). Τα κιτ ELISA κορτικοστερόνης (CORT), αδρενοκορτικοτροπικής ορμόνης (ACTH) και ορμόνης απελευθέρωσης κορτικοτροφίνης (CRH) αγοράστηκαν από την Multi Sciences (Hangzhou, Κίνα). Κιτ ELISA κυκλικής μονοφωσφορικής αδενοσίνης (cAMP), κυκλικής μονοφωσφορικής γουανοσίνης (cGMP), τεστοστερόνης (Τ) και ορμόνης απελευθέρωσης γοναδοτροπίνης (GnRH) αγοράστηκαν από την Enzyme-linked Biotechnology (Σαγκάη, Κίνα). Τα κιτ ELISA τρυπτοφάνης και κυνουρενίνης ελήφθησαν από Small Molecule Antibodies (Bordeaux, Γαλλία). Πρωτογενή/δευτερεύοντα αντισώματα συμπεριλαμβανομένων zonula occludens 1 (ZO{-1), ινδολεαμίνης 2, 3-διοοξυγενάσης 1 (IDO1), -ακτίνης και HRP κατσίκας αντι-κουνελιού IgG (H συν L) αγοράστηκαν από την Proteintech (Γουχάν, Κίνα). Όλα τα άλλα αντιδραστήρια αναλυτικής ποιότητας ή υψηλότερης καθαρότητας ελήφθησαν από εμπορικούς προμηθευτές.

συμπλήρωμα εκχυλίσματος κιστάνς

Παρασκευή διαφορετικών κλασμάτων που διαχωρίστηκαν από CTE

Η αξονική τομογραφία συλλέχθηκε τον Νοέμβριο του 2015 στο Hetian, Xinjiang, Κίνα και πιστοποιήθηκε από τον καθηγητή Xiaobo Li. Το δείγμα κουπονιού (20151108) κατατέθηκε στη Φαρμακευτική Σχολή του Πανεπιστημίου της Σαγκάης Jiao Tong.

Τα θρυμματισμένα δείγματα εκχυλίστηκαν τρεις φορές με απεσταγμένο νερό (1:10, w/v) για 2 ώρες στους 80~90 ◦C για να ληφθεί CTE (η απόδοση ήταν 57,1 τοις εκατό). Το CTE διαλύθηκε σε απεσταγμένο νερό και στη συνέχεια αναδεύτηκε αργά με αιθανόλη (1:4, ν/ν) και τοποθετήθηκε στους 4 ◦C για 24 ώρες. Στη συνέχεια, το ίζημα και το υπερκείμενο συλλέχθηκαν με φυγοκέντρηση στις 4000 rpm για 20 λεπτά. Οι συνολικοί πολυσακχαρίτες (ΤΡ· η απόδοση ήταν 5,7 τοις εκατό) ελήφθησαν με πλύση με 80 τοις εκατό αιθανόλη και αποπρωτεϊνοποίηση με αντιδραστήριο Sevage τρεις φορές από το συλλεγμένο ίζημα. Το υπόλοιπο υπερκείμενο στη συνέχεια χρωματογραφήθηκε σε στήλη μικροπορώδους ρητίνης D101 και εκλούστηκε με απεσταγμένο νερό και 40 τοις εκατό αιθανόλη. Το εκλουσθέν νερό και 40 τοις εκατό κλάσματα αιθανόλης περιείχαν ολικούς ολιγοσακχαρίτες (ΤΟ, η απόδοση ήταν 35,1 τοις εκατό) και ολικούς γλυκοσίτες (TG, η απόδοση ήταν 12,1 τοις εκατό), αντίστοιχα. Το TG εκλούστηκε περαιτέρω με απεσταγμένο νερό και 5 τοις εκατό, 10 τοις εκατό και 40 τοις εκατό αιθανόλη μέσω μικροπορώδους ρητίνης D101 και πάλι, και τα εκλουόμενα κλάσματα 5 τοις εκατό και 40 τοις εκατό αιθανόλης ήταν ολικοί ιριδοειδή γλυκοσίδες (TG-IrG, η απόδοση ήταν 2,7 τοις εκατό). και ολικούς φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίτες (TG-PhG· η απόδοση ήταν 8,7 τοις εκατό), αντίστοιχα.

Χημική ανάλυση

Πρώτον, τα κύρια χημικά συστατικά διαφορετικών κλασμάτων που διαχωρίστηκαν από το CTE χαρακτηρίστηκαν με UPLC-QTOF-MS. Δεύτερον, η σχετική περιεκτικότητα σε ολικούς υδατάνθρακες και γλυκοσίδες προσδιορίστηκε με τη μέθοδο UV-Vis. Τρίτον, τα κύρια συστατικά (εχινακοσίδη, βερμπασκοσίδη, ισοβερβασκοσίδη, 8-επιλογανικό οξύ και γενιποσιδικό οξύ) ποσοτικοποιήθηκαν με μια επικυρωμένη μέθοδο HPLC. Οι λεπτομερείς παράμετροι και η επικύρωση της μεθόδου εμφανίζονται στα Συμπληρωματικά Υλικά.

Εικ. 1. Διάγραμμα ροής πειραμάτων σε ζώα

Πίνακας 1 Υποκείμενα και η δοσολογία για ποντίκια ή αρουραίους σε κάθε ομάδα.

Πειράματα σε ζώα

Τα συγκεκριμένα πειραματικά προγράμματα σε ζώα φαίνονται στην Εικ. 1. Όλα τα πειραματόζωα στεγάστηκαν και εγκλιματίστηκαν για 1 εβδομάδα πριν από τα πειράματα στο Εργαστηριακό Κέντρο Ζώων του Πανεπιστημίου Shanghai Jiao Tong (Σαγκάη, Κίνα), σε ελεγχόμενες θερμοκρασίες δωματίου (25 ± 2 ◦C, 55 ± 10 τοις εκατό σχετική υγρασία) με κύκλο φωτός-σκότους 12:12 ωρών. Αυτή η έρευνα διεξήχθη σύμφωνα με τις Οδηγίες για τη Φροντίδα και τη Χρήση των Ζώων Εργαστηρίου της SJTU. Οι εγκαταστάσεις και τα πρωτόκολλα για τα ζώα εγκρίθηκαν από την Επιτροπή Δεοντολογίας των Ζώων της SJTU (αρ. A2019008).

Εκατόν πενήντα αρσενικά ποντίκια ICR (βάρους 18–20 g, ηλικίας 6 εβδομάδων) αγοράστηκαν από την Shanghai Slack Biotechnology Company (Σαγκάη, Κίνα) και χωρίστηκαν τυχαία σε 10 ομάδες (n=15/ομάδα). Τα άτομα και οι δόσεις για ποντίκια με απελπισία συμπεριφοράς σε κάθε ομάδα φαίνονται στον Πίνακα 1. Οι δόσεις του CTE και των διαχωρισμένων κλασμάτων του υπολογίστηκαν με τον ακόλουθο τύπο: δόση=4.55 g/kg.d.bw × απόδοση, που προσδιορίστηκε σύμφωνα με τρεις υπολογισμούς ανθρώπινης ισοδύναμης δόσης με βάση την επιφάνεια του σώματος. Οι δόσεις του θετικού φαρμάκου ιμιπραμίνη και των μεταβολιτών της μικροχλωρίδας του εντέρου (3-HPP και HT) καθορίστηκαν σύμφωνα με τις προηγούμενες μελέτες (Gupte et al., 2016; Pablos et al., 2019). Μετά από ενδογαστρική χορήγηση μία φορά την ημέρα για 7 ημέρες, το τεστ ανοιχτού πεδίου (OFT), το τεστ ανάρτησης ουράς (TST) και το τεστ εξαναγκασμένης κολύμβησης (FST) πραγματοποιήθηκαν την 8η, 9η και 10η ημέρα, αντίστοιχα. Οι ειδικές μέθοδοι των δοκιμών συμπεριφοράς περιγράφονται στο Συμπληρωματικό Υλικό.

Εβδομήντα δύο αρσενικοί αρουραίοι Sprague-Dawley (βάρους 160–180 g, ηλικίας 6 εβδομάδων) αγοράστηκαν από την Shanghai Slack Laboratory Animal Company (Σαγκάη, Κίνα). Πριν από τα επίσημα πειράματα, όλοι οι αρουραίοι υποβλήθηκαν στη δοκιμασία προτίμησης σακχαρόζης (SPT) μετά την αντίστοιχη εκπαίδευση. Οι αρουραίοι χωρίστηκαν σε 8 ομάδες (n=9/ομάδα) ανάλογα με την προτίμησή τους σε σακχαρόζη (Συμπληρωματικό Σχήμα S1). Τα υποκείμενα και οι δόσεις για τους αρουραίους σε κάθε ομάδα φαίνονται στον Πίνακα 1. Οι δόσεις ρυθμίστηκαν σύμφωνα με τον συντελεστή μετατροπής μεταξύ ποντικού και αρουραίου με βάση τις αποτελεσματικές δόσεις τους στα ποντίκια με απελπισία συμπεριφοράς. Και η δόση του φαρμάκου θετικού ελέγχου φλουοξετίνη ήταν σύμφωνη με την προηγούμενη μελέτη (Hou et al., 2017). Όλες οι ομάδες έλαβαν μια σειρά από χρόνιο απρόβλεπτο ήπιο στρες (CUMS) εκτός από την ομάδα ελέγχου. Οι παράγοντες πίεσης εφαρμόστηκαν συνεχώς και τυχαία για 4 εβδομάδες (βλ. Συμπληρωματικό Πίνακα S1 για λεπτομέρειες). Τροφή και νερό ήταν ελεύθερα διαθέσιμα στους αρουραίους ελέγχου, οι οποίοι παρέμειναν ανενόχλητοι σε άλλο δωμάτιο, εκτός από τα τεστ συμπεριφοράς. Τα άτομα χορηγήθηκαν ενδογαστρικά 1 ώρα πριν από τη διαδικασία CUMS κατά τη διάρκεια 4 εβδομάδων. Μετά από 28 ημέρες συνεχών στρεσογόνων παραγόντων και χορήγησης φαρμάκου, οι OFT, SPT και FST πραγματοποιήθηκαν την 29η, 31η και 33η ημέρα, αντίστοιχα. Οι συγκεκριμένες μέθοδοι των πειραμάτων συμπεριφοράς φαίνονται στα Συμπληρωματικά Υλικά.

Πίνακας 2 Περιεχόμενα εχινακοσίδης, βερμπασκοσίδης, ισοβερβασκοσίδης, 8-επιλογανικού οξέος και γενιποσιδικού οξέος σε κάθε κλάσμα.

Συλλογή δειγμάτων και βιοχημική ανάλυση

Μετά τις δοκιμές συμπεριφοράς, οι νηστικοί αρουραίοι αναισθητοποιήθηκαν με πεντοβαρβιτάλη νατρίου και συλλέχθηκε πλήρες αίμα για τη λήψη δειγμάτων ορού. Μετά από έγχυση καρδιάς με αλατούχο διάλυμα, το περιεχόμενο του ιππόκαμπου, του παχέος εντέρου και του τυφλού συλλέχθηκαν και αποθηκεύτηκαν σε -80 ◦C. Τα απομακρυσμένα τμήματα του παχέος εντέρου αφαιρέθηκαν και σταθεροποιήθηκαν σε 4 τοις εκατό παραφορμαλδεΰδη. Τα επίπεδα CORT, CRH, ACTH, TNF-, IL-1, IFN-, cAMP, cGMP, T, GnRH, τρυπτοφάνης και κυνουρενίνης στον ορό, 5-HT, BDNF και TNF- στον ιππόκαμπο και οι TNF- και IFN- στο κόλον μετρήθηκαν σύμφωνα με τις οδηγίες που παρέχονται με το αντίστοιχο κιτ ELISA.

Ιστολογία, ανοσοϊστοχημεία και δοκιμασία western-blotting

Για την παρατήρηση των παθολογικών αλλαγών στον ιστό του παχέος εντέρου χρησιμοποιήθηκαν χρώση αιματοξυλίνης και ηωσίνης (H&E) και Alcian blue-periodic acid-Schiff (AB-PAS). Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν ανοσοϊστοχημικές αξιολογήσεις αυτών των τμημάτων για να παρατηρηθεί η έκφραση της πρωτεΐνης ZO-1 σε επιθηλιακά κύτταρα του παχέος εντέρου (Ding et al., 2020). Λεπτομέρειες σχετικά με την προετοιμασία του δείγματος και τον προσδιορισμό western-blotting για τον προσδιορισμό της έκφρασης της πρωτεΐνης IDO1 στο κόλον και στον ιππόκαμπο περιγράφονται επίσης στα Συμπληρωματικά Υλικά.

Ανάλυση προφίλ σύνθεσης μικροχλωρίδας του εντέρου

Η αλληλουχία υψηλής απόδοσης 16S rRNA πραγματοποιήθηκε από τη MajorBio Co., Ltd. (Σαγκάη, Κίνα) και η λεπτομερής μέθοδος και η επεξεργασία δεδομένων παρουσιάζονται στα Συμπληρωματικά Υλικά.

Στατιστική ανάλυση

Τα δεδομένα εκφράζονται ως μέσος όρος ± τυπικό σφάλμα του μέσου όρου (SEM). Η μονόδρομη ανάλυση διακύμανσης (ANOVA) χρησιμοποιήθηκε για τη σύγκριση πολλαπλών ομάδων χρησιμοποιώντας το λογισμικό SPSS 20.0. Μια διαφορά θεωρήθηκε σημαντική στο p < 0,05.="" οι="" συσχετισμοί="" μεταξύ="" των="" μικροβίων="" του="" εντέρου="" και="" ορισμένων="" φυσιολογικών="" παραγόντων="" που="" σχετίζονται="" με="" την="" κατάθλιψη="" αναλύθηκαν="" χρησιμοποιώντας="" τον="" συντελεστή="" συσχέτισης="" spearman="" με="" βάση="" την="" ανάλυση="" θερμικού="">

Αποτελέσματα

Χημική ανάλυση διαφορετικών κλασμάτων που διαχωρίστηκαν από CTE

Τα κύρια συστατικά χαρακτηρίστηκαν χρησιμοποιώντας UPLC-QTOF-MS (Συμπληρωματικός Πίνακας S2 και Σχήμα S2) και ταυτοποιήθηκαν συνολικά 21 συστατικά, συμπεριλαμβανομένων 16 συστατικών φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδών, 2 συστατικών φαινολικών γλυκοσιδών σε CTE, TG- και TG PhG; και 3 συστατικά ιριδοειδών γλυκοσιδών σε CTE, TG και TG-IrG. Συνολικά, η σχετική περιεκτικότητα των συνολικών υδατανθράκων σε TP και TO ήταν 60,3 τοις εκατό και 80,8 τοις εκατό, αντίστοιχα. Τα σχετικά περιεχόμενα των συνολικών γλυκοσιδών σε TG ήταν 87,7 τοις εκατό. Αντίστοιχα, οι φαινυλαιθανοειδείς και οι ιριδοειδείς γλυκοσίδες αντιπροσώπευαν το 86,7 τοις εκατό και το 53,4 τοις εκατό των TG-PhG και TG-IrG, αντίστοιχα. Τα περιεχόμενα εχινακοσίδης, βερμπασκοσίδης, ισοβερβασκοσίδης, 8-επιλογανικού οξέος και γενιποσιδικού οξέος σε κάθε κλάσμα φαίνονται στον Πίνακα 2 και το χρωματογράφημα HPLC και τα δεδομένα επικύρωσης της μεθόδου παρατίθενται στον Συμπληρωματικό Πίνακα S3 και Σχήμα S3.

Εικ. 2. Οι επιδράσεις διαφορετικών κλασμάτων που διαχωρίζονται από το CTE και τους τυπικούς μεταβολίτες από τη μικροχλωρίδα του εντέρου στο FST, TST, OFT σε ποντικούς.

Επιδράσεις διαφορετικών κλασμάτων που διαχωρίζονται από το CTE και τους τυπικούς μεταβολίτες από τη μικροχλωρίδα του εντέρου σε δοκιμές συμπεριφοράς απόγνωσης σε ποντίκια

Όπως φαίνεται στο Σχ. 2, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, τα ποντίκια που υποβλήθηκαν σε 7 ημέρες χορήγηση ιμιπραμίνης (θετικός έλεγχος) εμφάνισαν σημαντικές μειώσεις στους χρόνους ακινησίας τόσο στο FST όσο και στο TST και δεν έδειξαν σημαντική επίδραση στη συνολική απόσταση που διανύθηκε στο OFT . Παρόμοιες αλλαγές παρατηρήθηκαν επίσης σε ομάδες CTE, TG και HT, υποδεικνύοντας ότι οι CTE, TG και HT άσκησαν την αντικαταθλιπτική δράση και τα αποτελέσματα δεν σχετίζονταν με τη διεγερσιμότητα. Ως εκ τούτου, η TG και η HT ήταν το κυρίαρχο βιοδραστικό κλάσμα που διαχωρίστηκε από το CTE και τους τυπικούς μεταβολίτες από το μικροβιοχλωρίδιο του εντέρου, αντίστοιχα. Είναι ενδιαφέρον ότι δεν παρουσιάστηκαν σημαντικές αλλαγές στους χρόνους ακινησίας στο FST μετά τη χορήγηση TG-PhG και TG-IrG σε σύγκριση με εκείνους των μαρτύρων ή στο TST μετά τη χορήγηση TG-PhG, υποδεικνύοντας ότι η παρουσία φαινυλαιθανοειδών και ιριδοειδών γλυκοσιδών μπορεί να είναι απαραίτητο στην αντικαταθλιπτική δράση της CTE.

Πίνακας 3 Οι επιδράσεις διαφορετικών κλασμάτων εμπλουτισμένων με γλυκοσίδη και HT στα FST, SPT και OFT σε αρουραίους CUMS.

Φαρμακοδυναμικές επιδράσεις και βιοχημικές αλλαγές διαφορετικών κλασμάτων εμπλουτισμένων με γλυκοσίδη και HT σε αρουραίους CUMS

Όπως φαίνεται στον Πίνακα 3, οι αρουραίοι που υποβλήθηκαν σε 28 ημέρες του παραδείγματος CUMS εμφάνισαν σημαντικές μειώσεις (p < 0.001)="" στην="" προτίμηση="" σακχαρόζης="" στο="" spt,="" συνολική="" απόσταση="" που="" διανύθηκε,="" και="" τον="" αριθμό="" εκτροφής="" στο="" oft,="" καθώς="" και="" μια="" σημαντική="" αύξηση="" (p="">< 0,01)="" στον="" συνολικό="" χρόνο="" ακινησίας="" στο="" fst="" σε="" σύγκριση="" με="" τους="" ελέγχους,="" υποδηλώνοντας="" την="" πρόκληση="" φαινοτύπων="" που="" μοιάζουν="" με="" κατάθλιψη="" σε="" αρουραίους="" cums.="" οι="" καταθλιπτικές="" επιδόσεις="" αντιστράφηκαν="" στην="" ομάδα="" flx="" (θετικός="" έλεγχος).="" ομοίως,="" η="" θεραπεία="" με="" cte,="" tg,="" tg-phg,="" tg-irg="" και="" ht="" είχε="" ως="" αποτέλεσμα="" την="" αποκατάσταση="" της="" προτίμησης="" σακχαρόζης="" σε="" φυσιολογικά="" επίπεδα="" σε="" αρουραίους="" cums,="" που="" ήταν="" 102,7="" τοις="" εκατό="" ,="" 94,1="" τοις="" εκατό="" ,="" 89,8="" τοις="" εκατό="" ,="" 91,9="" τοις="" εκατό="" και="" 94,3="" τοις="" εκατό="" του="" ελέγχους,="" αντίστοιχα.="" σταθερά="" στις="" ομάδες="" fst,="" οι="" ομάδες="" cte="" και="" tg="" παρουσίασαν="" τα="" πιο="" εμφανή="" αποτελέσματα="" και="" οι="" χρόνοι="" ακινησίας="" έφτασαν="" το="" 103,3="" τοις="" εκατό="" και="" το="" 93,4="" τοις="" εκατό="" αυτών="" της="" ομάδας="" ελέγχου,="" αντίστοιχα,="" ενώ="" οι="" χρόνοι="" ακινησίας="" των="" ομάδων="" tg-phg,="" tg-irg="" και="" ht="" μόλις="" έφτασε="" το="" 62,1="" τοις="" εκατό="" ,="" το="" 73,2="" τοις="" εκατό="" και="" το="" 69,9="" τοις="" εκατό="" αυτών="" της="" ομάδας="" ελέγχου.="" παρόμοιες="" σημαντικές="" αυξήσεις="" (p="">< 0,05)="" παρατηρήθηκαν="" στη="" συνολική="" απόσταση="" που="" διανύθηκε="" και="" τον="" αριθμό="" εκτροφής="" στο="" oft="" μετά="" τη="" χορήγηση="" cte,="" tg="" και="" ht="" και="" η="" θεραπεία="" με="" tg-phg="" και="" tg-irg="" έτεινε="" προς="" την="" αναθεώρηση="" του="" αριθμού="" εκτροφής="" σε="" αρουραίους="" cums.="" τα="" αποτελέσματα="" έδειξαν="" ότι="" η="" tg="" ήταν="" το="" κυρίαρχο="" βιοενεργό="" αντικαταθλιπτικό="" κλάσμα="" που="" διαχωρίστηκε="" από="" το="" cte="" και="" οι="" φαινυλαιθανοειδείς="" και="" ιριδοειδής="" γλυκοσίδες="" ήταν="" απαραίτητες="" για="" την="" άσκηση="" της="" αντικαταθλιπτικής="" του="" δράσης.="" επιπλέον,="" η="" ht="" αποδείχθηκε="" ότι="" είναι="" ένας="" από="" τους="" ενεργούς="" μεταβολίτες="" της="" tg="" in="">

Συνεχώς, το να πάσχετε από CUMS αύξησε σημαντικά τα επίπεδα CORT, CRF, ACTH, TNF-, IL-1 και IFN- στον ορό και του TNF- στον ιππόκαμπο των αρουραίων σε σύγκριση με εκείνα της ομάδας ελέγχου (σ.< 0.05),="" resulting="" in="" significant="" reductions="" (p="" <="" 0.05)="" in="" the="" levels="" of="" hippocampal="" 5-ht="" and="" bdnf="" (fig.="" 3).="" except="" for="" a="" non-significant="" difference="" in="" the="" level="" of="" hippocampal="" bdnf="" between="" flx="" and="" cums="" groups,="" the="" above-mentioned="" alterations="" in="" cums="" rats="" could="" be="" significantly="" reversed="" (p="" <="" 0.05)="" after="" administration="" of="" fluoxetine,="" cte,="" tg,="" and="" ht,="" indicating="" that="" cte,="" tg,="" and="" ht="" showed="" ameliorative="" effects="" on="" the="" hyperactivation="" of="" hpa="" axis,="" severe="" peripheral="" and="" neural="" inflammation,="" and="" deficiencies="" in="" 5-ht="" and="" bdnf.="" likewise,="" tg-irg="" and="" tgphg="" treatment="" significantly="" reduced="" the="" levels="" of="" serum="" cort,="" tnf-α,="" ifn-γ,="" and="" hippocampal="" tnf-α,="" and="" increased="" the="" level="" of="" hippocampal="" 5-ht="" in="" cums="" rats="" (p="" <="" 0.05).="" significant="" decreases="" (p="" <="" 0.05)="" in="" the="" levels="" of="" serum="" crf="" and="" acth="" were="" also="" observed="" in="" the="" tg-irg="" group="" compared="" with="" cums="" group.="" interestingly,="" the="" levels="" of="" serum="" cort,="" tnf-α,="" acth,="" and="" crf="" in="" tg-phg="" and="" tg-irg="" groups="" were="" significantly="" higher="" than="" those="" in="" the="" tg="" group="" (p="" <="" 0.05),="" and="" the="" levels="" of="" hippocampal="" 5-ht="" and="" bdnf="" exhibited="" the="" opposite="" expression="" pattern="" (p="" <="" 0.05).="" these="" results="" showed="" that="" the="" effects="" of="" tg-phg="" and="" tg-irg="" on="" the="" hyperactivity="" of="" the="" hpa="" axis,="" peripheral="" and="" neural="" inflammation="" and="" shortage="" of="" 5-ht="" were="" clearly="" inferior="" to="" tg,="" indicating="" that="" phenylethanoid="" and="" iridoid="" glycosides="" might="" exert="" synergistic="" effects="" on="" the="" above-mentioned="" multiple="">

Τα TG και HT ρυθμίζουν τον άξονα HPG και τον μεταβολισμό των κυκλικών νουκλεοτιδίων σε αρουραίους CUMS

Μετρήθηκαν τα επίπεδα T, GnRH, cAMP και cGMP και η αναλογία cAMP και cGMP (cAMP/cGMP) στον ορό που υποβλήθηκε σε CUMS και τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα 4. Οι συγκεντρώσεις των T, GnRH, cAMP, και το cAMP/cGMP στον ορό μειώθηκαν σημαντικά και το επίπεδο του cGMP ήταν σημαντικά αυξημένο (p < 0.05)="" στην="" ομάδα="" cums="" σε="" σύγκριση="" με="" τους="" ελέγχους,="" υποδεικνύοντας="" ότι="" η="" υποβολή="" σε="" cums="" είχε="" ως="" αποτέλεσμα="" καταστολή="" του="" άξονα="" hpg="" και="" δυσλειτουργία="" του="" μεταβολισμού="" των="" κυκλικών="" νουκλεοτιδίων.="" σε="" σύγκριση="" με="" την="" ομάδα="" cums,="" δεν="" υπήρξαν="" σημαντικές="" αλλαγές="" στην="" ομάδα="" flx.="" παραδόξως,="" μετά="" τη="" θεραπεία="" με="" tg="" και="" ht,="" σημαντικές="" αυξήσεις="" (p="">< 0.05)="" παρουσιάστηκαν="" στα="" επίπεδα="" t="" ορού,="" gnrh,="" camp="" και="" camp/cgmp,="" ενώ="" το="" επίπεδο="" cgmp="" ορού="" μειώθηκε="" σημαντικά="" (p="">< 0,05).="" αυτά="" τα="" αποτελέσματα="" έδειξαν="" ότι="" τα="" tg="" και="" ht="" ρύθμιζαν="" τον="" άξονα="" hpg="" και="" τον="" μεταβολισμό="" των="" κυκλικών="" νουκλεοτιδίων,="" ο="" οποίος="" ήταν="" σαφώς="" ανώτερος="" από="" τον="" θετικό="" έλεγχο="">

Εικ. 3. Επιδράσεις διαφορετικών κλασμάτων εμπλουτισμένων με γλυκοσίδη και HT στα επίπεδα CORT, ACTH, CRF, TNF-, IL-1 , IFN- στον ορό και 5-HT, BDNF, TNF- στον ιππόκαμπο αρουραίων CUMS.

Η TG και η HT ανακουφίζουν τη φλεγμονή χαμηλού βαθμού στο κόλον και τη διαταραχή του εντερικού φραγμού σε αρουραίους CUMS

Η χρώση Η&Ε χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση της μορφολογικής βλάβης του παχέος εντέρου και δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στο κόλον μεταξύ των πειραματικών ομάδων (Εικ. 4α). Επιπλέον, αναλύθηκαν επίσης οι επιδράσεις των TG και HT στη φλεγμονή στο κόλον και στη διαταραχή του εντερικού φραγμού (Εικ. 4b-d). Σε σύγκριση με αυτά της ομάδας ελέγχου, ο αριθμός των κύλικων κυττάρων και το πάχος της στιβάδας βλέννας μειώθηκαν στην ομάδα CUMS. Με συνέπεια, η έκφραση πρωτεΐνης του ZO-1 και τα επίπεδα IFN- και TNF- στο κόλον μειώθηκαν σημαντικά (p < 0.05)="" και="" αυξήθηκαν="" (p="">< {="" {13}}.05),="" αντίστοιχα,="" υποδηλώνοντας="" ότι="" παρόλο="" που="" δεν="" προκλήθηκε="" εμφανής="" ιστολογική="" βλάβη,="" η="" υποβολή="" σε="" cums="" είχε="" ως="" αποτέλεσμα="" φλεγμονή="" χαμηλού="" βαθμού="" στο="" κόλον="" και="" διαταραχή="" του="" εντερικού="" φραγμού.="" μετά="" τη="" θεραπεία="" με="" φλουοξετίνη,="" tg="" και="" ht,="" ο="" αριθμός="" των="" κυλικοκυττάρων="" και="" το="" πάχος="" της="" στιβάδας="" βλέννας="" αυξήθηκαν="" και="" τα="" επίπεδα="" της="" ifn-="" και="" του="" tnf-="" του="" παχέος="" εντέρου="" μειώθηκαν="" σημαντικά="" (ρ="">< 0,05).="" επιπλέον,="" η="" tg="" και="" η="" ht="" αύξησαν="" σημαντικά="" (p="">< 0,05)="" την="" έκφραση="" πρωτεΐνης="" του="" zo-1="" σε="" επίπεδο="" παρόμοιο="" με="" αυτό="" της="" ομάδας="" ελέγχου.="" αυτά="" τα="" αποτελέσματα="" έδειξαν="" ότι="" η="" tg="" και="" η="" ht="" θα="" μπορούσαν="" να="" ανακουφίσουν="" τη="" φλεγμονή="" χαμηλού="" βαθμού="" στο="" κόλον="" και="" τη="" διαταραχή="" του="" εντερικού="" φραγμού="" σε="" αρουραίους="">

Πίνακας 4 Επιδράσεις των TG, HT ή φλουοξετίνης σε ορμόνες που σχετίζονται με τον άξονα HPG και δείκτες που σχετίζονται με το μεταβολισμό νουκλεοτιδίων στον ορό αρουραίων CUMS.

Επιδράσεις των TG και HT στη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου

Μετά την αφαίρεση μη επιβεβλημένων αλληλουχιών, ελήφθησαν συνολικά 1.874.721 αποτελεσματικές αναγνώσεις. Τα αποτελέσματα της ποικιλότητας άλφα (Εικ. 5α) και βήτα (Εικ. 5β) έδειξαν ότι παρόλο που ο πλούτος (Chao) και η ποικιλομορφία (Shannon) της μικροχλωρίδας του εντέρου στο περιεχόμενο του τυφλού δεν διέφεραν, η συνολική δομή της μικροχλωρίδας του εντέρου στο η γραφική παράσταση της ανάλυσης κύριων συντεταγμένων (PCoA) έδειξε μια εντυπωσιακή διαφορά μεταξύ των ομάδων ελέγχου και CUMS. Επιπλέον, η θεραπεία με TG και HT αύξησε σημαντικά τον βακτηριακό πλούτο των αρουραίων CUMS και προκάλεσε σημαντικές διαφορές στο διάγραμμα PCoA σε σύγκριση με αυτές των αρουραίων CUMS, δείχνοντας σαφείς ομοιότητες με τους μάρτυρες, ειδικά όταν προσδιορίστηκε η TG.

Οι ταξινομικές αλλαγές στη μικροχλωρίδα επιβεβαίωσαν περαιτέρω ότι η TG άσκησε μια δραματική ρυθμιστική επίδραση στη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου. Μετά τη χορήγηση TG, η αφθονία της πλειονότητας των αλλαγμένων ταξινομικών κατηγοριών σε αρουραίους CUMS αντιστράφηκε σε επίπεδο παρόμοιο με εκείνο της ομάδας ελέγχου. Σημαντική μείωση (14,2 τοις εκατό , p < 0,05)="" και="" εμπλουτισμός="" (53,6="" τοις="" εκατό="" ,="">< 0.05)="" in="" the="" abundances="" of="" the="" phylum="" firmicutes="" and="" bacteroidetes="" were="" observed="" in="" the="" tg="" group="" compared="" with="" cums="" group="" (fig.="" 5c),="" respectively.="" consistently,="" at="" the="" family="" level="" (supplementary="" table="" s4),="" tg="" decreased="" the="" abundances="" of="" ruminococcaceae="" (phylum="" firmicutes)="" and="" peptococcaceae="" (phylum="" firmicutes)="" by="" 33.9%="" and="" 82.9%,="" respectively,="" compared="" with="" cums="" group="" (p="" <="" 0.05).="" conversely,="" significant="" enrichments="" in="" the="" abundances="" of="" family="" erysipelotrichaceae="" (phylum="" firmicutes,="" 78.4%,="" p="" <="" 0.05)="" and="" muribaculaceae="" (phylum="" bacteroidetes,="" 77.3%,="" p="" <="" 0.05)="" existed="" in="" tg="" group.="" consistently="" at="" the="" genus="" level="" (fig.="" 5d),="" the="" abundances="" of="" anaerotruncus,="" harryflintia,="" ruminiclostridium_9,="" unclassified_f_ruminococcaceae="" (members="" of="" the="" family="" ruminococcaceae),="" and="" peptococcus="" (a="" member="" of="" the="" family="" peptococcaceae)="" were="" significantly="" decreased="" while="" norank_f_erysipelotrichaceae,="" allobaculum,="" dubosiella="" (members="" of="" the="" family="" erysipelotrichaceae)="" and="" norank_f_muribaculaceae="" (a="" member="" of="" the="" family="" muribaculaceae)="" displayed="" higher="" abundances="" in="" tg="" group="" than="" those="" of="" cums="" group="" (p="">< 0.05).="" in="" addition,="" tg="" decreased="" the="" abundances="" of="" tyzzerella_3,="" acetatifactor,="" and="" norank_f_lachnospiraceae="" assigned="" to="" the="" family="" lachnospiraceae="" (p="" <="" 0.05),="" although="" the="" abundance="" of="" the="" family="" lachnospiraceae="" was="" similar="" across="" all="" experimental="" groups.="" unlike="" tg,="" ht="" decreased="" the="" abundances="" of="" partially="" altered="" taxa="" induced="" by="" cums,="" including="" the="" family="" ruminococcaceae,="" 3="" genera="" (anaerotruncus,="" harryflintia,="" and="" ruminiclostridium_9)="" assigned="" to="" the="" family="" ruminococcaceae="" and="" 2="" genera="" (tyzzerella_3,="" acetatifactor)="" assigned="" to="" the="" family="" lachnospiraceae.="" additionally,="" converse="" variations="" were="" observed="" in="" the="" abundances="" of="" ruminococcaceae_ucg_013="" and="" streptococcus="" in="" the="" ht="" group.="" these="" results="" indicated="" that="" tg="" and="" ht="" exerted="" clear="" differences="" in="" the="" regulation="" of="" gut="" microbiota="" composition,="" and="" the="" effect="" of="" tg="" was="" superior="" to="" that="" of="" tg="" especially="" in="" altering="" the="" genera="" assigned="" to="" the="" family="" erysipelotrichaceae,="" peptococcaceae,="" and="">

Εικ. 4. Επιδράσεις των TG, HT ή φλουοξετίνης στις μορφολογικές αλλαγές, την έκφραση της πρωτεΐνης ZO-1, τις συγκεντρώσεις IFN- και TNF- στο κόλον αρουραίων CUMS.

Ανάλυση συσχέτισης αλλαγμένων μικροβιακών γενών που επηρεάζονται από TG και HT, ορμόνες που σχετίζονται με τον άξονα HPA, προφλεγμονώδεις κυτοκίνες, 5-HT και BDNF

Για να αποσαφηνιστούν οι συσχετίσεις μεταξύ των αλλαγών στη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου που επηρεάζονται από την TG και την HT και των αντίστοιχων χαρακτηριστικών που σχετίζονται με την κατάθλιψη, πραγματοποιήθηκε η ανάλυση συσχέτισης του Spearman. Όπως φαίνεται στην Εικ. 6, τα επίπεδα του 5-HT και του BDNF στον ιππόκαμπο συσχετίστηκαν μόνο σημαντικά θετικά με το norank_f_Muribaculaceae. Διαφορετικά, θα μπορούσαν να εντοπιστούν σαφείς συσχετίσεις μεταξύ των αλλαγμένων μικροβιακών γενών και των ορμονών που σχετίζονται με τον άξονα HPA. Συγκεκριμένα, το Dubosiella, το norank_f_Muribaculaceae, το norank_f_ Erysipelotrichacea και το Peptococcus σχετίζονταν έντονα με τη λειτουργία του άξονα HPA. Ο ορός CORT, CRF και ACTH είχαν αρνητικές συσχετίσεις με το Dubosiella, το norank_f_Muribaculaceae και το norank_f{_Erysipelotrichacea και θετικές συσχετίσεις με τον Peptococcus. Επιπλέον, το Dubosiella και το norank_f_ Erysipelotrichacea εμφάνισαν αρνητικές συσχετίσεις με την IFN του παχέος εντέρου και τον ιππόκαμπο TNF- , ενώ παρόμοιες σχέσεις υπήρχαν στο Allobaculum, στο Harryfinita και στον ορό και τον ιππόκαμπο TNF-, επίσης _f_Lachnospiracea και ορού IFN- και TNF- . Αντίθετα, ο Peptococcus συσχετίστηκε θετικά με τον TNF- του παχέος εντέρου και τον TNF- ορού. Ομοίως, το norank_f{_Muribaculaceae συσχετίστηκε θετικά με την IFN- και τον TNF- ορού. Αυτά τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα τροποποιημένα μικροβιακά γένη, ειδικά ορισμένα γένη που ανήκουν στην οικογένεια Erysipelotrichaceae, Peptococcaceae και Muribaculaceae, τα οποία επηρεάστηκαν ειδικά από την TG, έδειξαν ισχυρές συσχετίσεις με ορμόνες που σχετίζονται με τον άξονα HPA και προφλεγμονώδεις κυτοκίνες ταυτόχρονα, επιδεικνύοντας τον κρίσιμο ρόλο της μικροχλωρίδας του εντέρου στη ρύθμιση της λειτουργίας του άξονα HPA και της φλεγμονής.

cistanche propiedades

Η TG και η HT αναστέλλουν τον μεταβολισμό της τρυπτοφάνης-κυνουρενίνης σε αρουραίους CUMS

Προσδιορίστηκαν οι επιδράσεις των TG και HT στα επίπεδα τρυπτοφάνης και κυνουρενίνης στον ορό των αρουραίων, καθώς και η έκφραση της IDO1 στο κόλον και στον ιππόκαμπο. Όπως φαίνεται στο Σχ. 7 και το Σχήμα 8, σε σύγκριση με αυτό της ομάδας ελέγχου, το επίπεδο της τρυπτοφάνης στον ορό μειώθηκε σημαντικά στην ομάδα CUMS, σε αντίθεση με το αυξημένο επίπεδο κυνουρενίνης και αναλογίας κυνουρενίνης προς τρυπτοφάνη (Kyn /Trp) και έκφραση πρωτεΐνης IDO1 στο κόλον και τον ιππόκαμπο. Σε σύγκριση με την ομάδα CUMS, ο ορός Kyn/Trp στην ομάδα FLX ήταν σημαντικά μειωμένος (ρ.< 0.05).="" tg="" and="" ht="" treatment="" resulted="" in="" a="" significant="" increase="" in="" the="" serum="" tryptophan="" level="" in="" cums="" rats="" (p="" <="" 0.05),="" and="" a="" decrease="" in="" the="" levels="" of="" serum="" kynurenine="" and="" kyn/trp="" (p="" <="" 0.05).="" in="" addition,="" tg="" significantly="" inhibited="" the="" expression="" of="" ido1="" protein="" in="" the="" colon="" of="" cums="" rats="" (p="" <="" 0.05),="" while="" a="" non-significant="" difference="" in="" the="" expression="" of="" ido1="" protein="" in="" the="" hippocampus="" was="" observed="" between="" cums="" and="" tg="" groups.="" however,="" the="" effect="" of="" ht="" on="" the="" expression="" of="" ido1="" protein="" in="" the="" colon="" and="" hippocampus="" was="" contrary="" to="" that="" of="" tg,="" indicating="" that="" tg="" and="" ht="" inhibited="" tryptophan-kynurenine="" metabolism="" by="" decreasing="" the="" expression="" of="" ido1="" in="" the="" colon="" and="" hippocampus="" of="" cums="" rats,="">

Εικ. 5. Ανάλυση της ποικιλότητας, της σύνθεσης και των διαφορών της μικροχλωρίδας του εντέρου σε δείγματα τυφλού.

Συζήτηση

Σε αυτή τη μελέτη, δύο διαφορετικά ζωικά μοντέλα χρησιμοποιήθηκαν για τον έλεγχο για βιοδραστικές ενώσεις στην αξονική τομογραφία που ανακουφίζουν για πρώτη φορά συμπεριφορές που μοιάζουν με κατάθλιψη. Το TP και το TO ήταν πιθανότατα αναποτελεσματικά συστατικά στο CTE, ενώ το TG παρουσίασε τις περισσότερες δυνατότητες στη θεραπεία της κατάθλιψης. Προηγούμενες μελέτες σχετικά με την CT, καθώς και τα φυτά Cistanche, επικεντρώθηκαν κυρίως στις βιοδραστηριότητες των φαινυλαιθανοειδών γλυκοζιτών με την υψηλότερη περιεκτικότητα και παραμέλησαν τη σημασία των ιριδοειδών γλυκοσιδών και άλλων λιγότερο άφθονων συστατικών. Είναι ενδιαφέρον ότι η μελέτη μας έδειξε ότι οι φαινυλαιθανοειδείς και οι ιριδοειδής γλυκοσίδες έδειξαν συνεργιστικά αποτελέσματα στην υπερδραστηριότητα του άξονα HPA, σοβαρή περιφερική και νευρική φλεγμονή και ανεπάρκειες στον ιππόκαμπο 5-HT και BDNF, που μπορεί να είναι ο κρίσιμος λόγος για το πλεονεκτικό αντικαταθλιπτικό επίδραση του TG. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν περαιτέρω τα χαρακτηριστικά πολλαπλών συστατικών και πολλαπλών στόχων της βοτανοθεραπείας και μας υπενθυμίζουν ότι τα συστατικά με χαμηλότερα επίπεδα, ακόμη και ιχνοστοιχεία, μπορεί επίσης να διαδραματίσουν βασικό ρόλο στις φαρμακολογικές επιδράσεις.

Το χρόνιο στρες προκαλεί την υπερδραστηριότητα του άξονα HPA, η οποία προάγει την εμφάνιση της κατάθλιψης, καθώς και την καταστολή του άξονα HPG μέσω της μειωμένης απελευθέρωσης GnRH ή/και της υποφυσιακής ευαισθησίας της GnRH (Kirby et al., 2009). Εν τω μεταξύ, το cAMP και το cGMP είναι σημαντικοί ενδιάμεσοι κόμβοι που βασίστηκαν σε πολλούς νευροδιαβιβαστές και ορμόνες για να ασκήσουν τα φυσιολογικά τους αποτελέσματα (Siawrys et al., 2002). Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει σταθερά ότι η εμφάνιση ανεπάρκειας νεφρού-yang σχετίζεται στενά με τη δυσλειτουργία του άξονα υποθάλαμος-υπόφυση-στόχος αδένας (Zhang et al., 2019). Στο σύνδρομο ανεπάρκειας νεφρού-yang, έχουν επίσης παρατηρηθεί αξιοσημείωτες μειώσεις στα επίπεδα cAMP και cAMP/cGMP ορού. Σε αυτή τη μελέτη, διαπιστώσαμε ότι η TG θα μπορούσε να αναστείλει τα επίπεδα CORT, CRF και ACTH ορού και να αυξήσει τα περιεχόμενα T και GnRH ορού σε αρουραίους CUMS, υποδεικνύοντας την ανάκτηση της δυσλειτουργίας του άξονα HPA και HPG μετά τη χορήγηση TG. Επιπρόσθετα, το TG ανέστρεψε μια σημαντική μείωση στο επίπεδο cAMP/cGMP ορού σε αρουραίους που υποβλήθηκαν σε CUMS. Έτσι, ο πιθανός υποκείμενος μηχανισμός της CT στη θεραπεία της κατάθλιψης και της ανεπάρκειας νεφρού-yang μπορεί να είναι εν μέρει παρόμοιος και αξίζει να διερευνηθεί περαιτέρω. Επιπλέον, η παραγωγή σεξουαλικής επιθυμίας και συμπεριφορών είναι μια πολύπλοκη διαδικασία νευρωνικών αντανακλαστικών. Οι σεξουαλικές ορμόνες είναι κύριες πηγές κεντρικού σεξουαλικού ενθουσιασμού και η έλλειψη σεξουαλικών ορμονών μπορεί να προκαλέσει λιγότερη σεξουαλική επιθυμία ή σεξουαλική δυσλειτουργία (Holloway and Wylie, 2015). Ειδικότερα, η υπερβολική 5-HT αναστέλλει την απελευθέρωση της GnRH, η οποία είναι κυρίαρχη αιτία για την εμφάνιση χρόνιας σεξουαλικής δυσλειτουργίας μετά από μακροχρόνια θεραπεία με SSRI (Prasad et al., 2015). Στη μελέτη μας, η φλουοξετίνη (αντιπροσωπευτική των SSRIs) ήταν αναποτελεσματική στη δυσλειτουργία του άξονα HPG. Ωστόσο, αν και η TG βελτίωσε σημαντικά το επίπεδο της 5-HT στον ιππόκαμπο, παρατηρήθηκαν επίσης παρόμοιες αλλαγές στα επίπεδα T και GnRH ορού, βελτιώνοντας έτσι την καταστολή του άξονα HPG. Αυτά τα αποτελέσματα καταδεικνύουν το ξεχωριστό πλεονέκτημα της αξονικής τομογραφίας στη θεραπεία της κατάθλιψης και ο εγγενής μηχανισμός που είναι υπεύθυνος για αυτές τις επιδράσεις πρέπει να μελετηθεί περαιτέρω.

Όλο και περισσότερα στοιχεία έχουν δείξει ότι το έντερο είναι ένας πιθανός στόχος για τη θεραπεία χρόνιων ασθενειών χρησιμοποιώντας φυσικές ενώσεις με χαμηλή βιοδιαθεσιμότητα (Zhou et al., 2020). Πρόσφατη έρευνα (Wei et al., 2019) έχει δείξει ότι η θεραπεία με CUMS προκαλεί αλλοιώσεις στο μικροβίωμα των κοπράνων και ελαττώματα του εντερικού φραγμού, τα οποία διευκολύνουν την εισβολή βακτηρίων στον βλεννογόνο του παχέος εντέρου και επιδεινώνουν τις φλεγμονώδεις αντιδράσεις στο κόλον. Σε συμφωνία με αυτήν την αναφορά, τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι 4 εβδομάδες έκθεσης στο CUMS προκάλεσαν εκτεταμένη μείωση του αριθμού των κυττάρων κύλικας και του πάχους του στρώματος βλέννας στο κόλον του αρουραίου, καθώς και την έναρξη της διαταραχής του εντερικού φραγμού που αντιπροσωπεύεται από αυξημένη διαπερατότητα του εντέρου, η οποία καθορίστηκε από μέτρηση της πρωτεΐνης ZO-1. Επιπλέον, αυξημένες εκφράσεις προφλεγμονωδών παραγόντων (όπως TNF- και IFN-) παρατηρήθηκαν στο κόλον. Συνεπώς, αυτά τα ευρήματα έδειξαν ότι παρόλο που δεν προκλήθηκε εμφανής ιστολογική βλάβη, η θεραπεία με CUMS ξεκίνησε φλεγμονή του παχέος εντέρου και διαταραχή του εντερικού φραγμού. Προηγούμενες μελέτες έχουν αναφέρει ότι η CT άσκησε βελτιωμένη αποτελεσματικότητα στην πρόληψη της επαγόμενης από DSS κολίτιδας σε ποντίκια (Jia et al., 2014). Ασυνεπής, η TG αποδείχθηκε επίσης ότι ανακουφίζει τη φλεγμονή χαμηλού βαθμού στο κόλον και τη διαταραχή του εντερικού φραγμού σε αρουραίους CUMS, γεγονός που υπογραμμίζει τις δυνατότητές της για κλινική θεραπεία ασθενειών που σχετίζονται με φλεγμονή του παχέος εντέρου.

Εκτεταμένες μελέτες έχουν επίσης δείξει ότι η σχέση που συνδέει τη μικροχλωρίδα του εντέρου, τον άξονα HPA και τη φλεγμονή είναι πολύπλοκη και παίζει κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη της κατάθλιψης (Misiak, et al., 2020). Οι αλλαγές στη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου μπορεί να συμβάλουν στην ενισχυμένη απελευθέρωση κυτοκινών και στη σύνθεση μικρών βιοενεργών μορίων (Du et al., 2020). Ορισμένες κυτοκίνες (όπως ο TNF- ) μπορεί να περάσουν μέσω του αιματοεγκεφαλικού φραγμού και είναι ισχυροί ενεργοποιητές του άξονα HPA (Misiak et al., 2020). Με τη σειρά της, η υπερενεργοποίηση του άξονα HPA μπορεί να συμβάλει στη δυσβίωση της μικροχλωρίδας του εντέρου, στη χρόνια φλεγμονή στο κόλον και στη μεταβολή της διαπερατότητας του εντέρου (Misiak et al., 2020). Σε συμφωνία με προηγούμενες μελέτες, η τροποποίηση της μικροχλωρίδας του εντέρου με φαρμακευτική αγωγή με TG είναι πιθανώς υπεύθυνη για τις βελτιωτικές της επιδράσεις στην κατάθλιψη. Παρατηρήσαμε ότι η TG ανέστρεψε την αφθονία των μικροβιακών κατηγοριών σε διαφορετικά επίπεδα σε αρουραίους που υποβλήθηκαν σε CUMS σε επίπεδο παρόμοιο με εκείνο των μαρτύρων. Συγκεκριμένα, τα κύρια αλλοιωμένα γένη που ανήκουν στην οικογένεια Peptococcaceae, Erysipelotrichaceae και Muribaculaceae βρέθηκαν να συσχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με τον άξονα HPA και τη φλεγμονή. Σύμφωνα με τα αποτελέσματά μας, οι οικογένειες Peptococcaceae, Erysipelotrichaceae και Muribaculaceae έχουν αναφερθεί ότι παίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ακεραιότητας του φραγμού του βλεννογόνου και στην εμφάνιση φλεγμονής (Kankoush, 2015; Borton et al., 2017; Zhang et al., 20). Επομένως, υποθέσαμε ότι η TG θα μπορούσε να μετριάσει την αφθονία ορισμένων γενών που αποδίδονται στην οικογένεια Erysipelotrichacea, Peptococcaceae και Muribaculaceae, ανακουφίζοντας στη συνέχεια τη φλεγμονή χαμηλού βαθμού στο κόλον, την υπερδραστηριότητα του άξονα HPA και τη διαταραχή του φραγμού της ολοκλήρωσης του βλεννογόνου. Είναι ενδιαφέρον ότι στη μελέτη μας, μόνο ένα γένος με το όνομα ούτε ank{_Muribaculaceae συσχετίστηκε με 5-HT και BDNF στον ιππόκαμπο. Ο συγκεκριμένος μηχανισμός της σχέσης παραμένει ασαφής και πρέπει να εξεταστεί περαιτέρω. Διαφορετικά, τα ευρήματα υποδηλώνουν επίσης ότι είναι εξαιρετικά δύσκολο για τα περισσότερα από τα αλλοιωμένα γένη που προκαλούνται από TG να επηρεάσουν άμεσα τα επίπεδα της 5-HT στον ιππόκαμπο. Για να εξηγήσουμε πώς οι αλλαγές στη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου επηρεάζουν το επίπεδο του ιππόκαμπου 5-HT μετά από θεραπεία TG, η περίπλοκη σχέση που συνδέει τον μεταβολισμό της τρυπτοφάνης, τον άξονα HPA, τις φλεγμονώδεις κυτοκίνες και 5-HT τράβηξε την προσοχή μας. Η τρυπτοφάνη είναι ένα απαραίτητο αμινοξύ για τον άνθρωπο και λιγότερο από 1 τοις εκατό χρησιμοποιείται στη σύνθεση πρωτεϊνών, με την πλειονότητα (πάνω από 90 τοις εκατό ) να μετατρέπεται από το IDO1 και την τρυπτοφάνη 2,{21}}διοοξυγενάση 2 (TDO2) σε κυνουρενίνες και περίπου Το 5 τοις εκατό οδηγείται από την υδροξυλάση τρυπτοφάνης στο μονοπάτι της σεροτονίνης (Duan, et al. 2018). Το επίπεδο της 5-HT στον εγκέφαλο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη διαθεσιμότητα της περιφερικής τρυπτοφάνης, δεδομένου ότι η τρυπτοφάνη μεταφέρεται στον εγκέφαλο μέσω ουδέτερων μεταφορέων αμινοξέων (Duan et al., 2018). Το IDO1, το περιοριστικό του ρυθμού ένζυμο στο πρώτο βήμα της οδού κυνουρενίνης, επάγεται κυρίως από την IFN- και άλλες προφλεγμονώδεις κυτοκίνες, όπως η IL{32}} και ο TNF- (Kennedy et al., 2017), που αποδείχθηκε ότι σχετίζονται με τη μικροχλωρίδα του εντέρου στη μελέτη μας. Όπως αναφέρθηκε, περισσότερη τρυπτοφάνη μεταβολίζεται μέσω της οδού κυνουρενίνης, μειώνοντας έτσι ανταγωνιστικά τη μετατροπή της τρυπτοφάνης σε 5-HT και συνδέεται με τη μειωμένη 5-ΗΤ που απαντάται συνήθως στην κατάθλιψη (O'Mahony et al., 2015). Έτσι, χαμηλότερα επίπεδα τρυπτοφάνης και υψηλότερα Kyn/Trp είναι κοινά και συμπίπτουν με αυξημένο κίνδυνο καταθλιπτικής διάθεσης. Μετά τη χορήγηση TG, η υπερέκφραση του IDO1 στο κόλον αναστάλθηκε, με αποτέλεσμα αυξημένα επίπεδα τρυπτοφάνης στον ορό και μείωση του Kyn/Trp ορού, που αποκάλυψε την πιθανή σύνδεση μεταξύ της μικροχλωρίδας του εντέρου και του επιπέδου HT 5- του ιππόκαμπου που επηρεάζεται από την TG. Εν τω μεταξύ, το BDNF, ένα μέλος της οικογένειας νευροτροφινών, είναι απαραίτητο για τη διαφοροποίηση των κυττάρων, την επιβίωση των νευρώνων, το σχηματισμό συνάψεων και τις διεργασίες νευροπλαστικότητας στην κατάθλιψη (Greenberg et al., 2009). Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι το BDNF έχει βρεθεί ότι σχετίζεται στενά με τη λειτουργία του φραγμού του εντερικού βλεννογόνου και τη μικροχλωρίδα του εντέρου (Maqsood and Stone, 2016). Επίσης, οι αλλαγές στη μικροχλωρίδα του εντέρου έχει αναφερθεί ότι έχουν τη δυνατότητα να αυξάνουν τα επίπεδα έκφρασης του BDNF και συνεπώς να επηρεάζουν την ανάπτυξη καταθλιπτικών συμπεριφορών (Du et al., 2020). Ωστόσο, παρόμοια με την 5-παραλλαγή HT, ήταν εξαιρετικά αδύνατο για τα περισσότερα τροποποιημένα γένη που προκλήθηκαν από TG στη μελέτη μας να επηρεάσουν άμεσα τα επίπεδα του BDNF στον ιππόκαμπο και η εγγενής μοριακή σύνδεση και ο μηχανισμός χρήζουν περαιτέρω εξέτασης.

Αντίθετα, η HT, ένας μεταβολίτης της μικροχλωρίδας του εντέρου, εμφάνισε επίσης αντικαταθλιπτική δράση στην παρούσα μελέτη, η οποία είναι σύμφωνη με την πλεονεκτική νευροπροστατευτική της δράση (Hu et al., 2014). Ανησυχητικό, η HT θα μπορούσε επίσης να μετριάσει τις προφλεγμονώδεις κυτοκίνες, τις ορμόνες που σχετίζονται με τον άξονα HPA και HPG και τις συγκεντρώσεις της ιππόκαμπης 5-HT σε επίπεδο παρόμοιο με αυτό των μαρτύρων σε αρουραίους CUMS, ενώ τα περισσότερα από τα τροποποιημένα μικροβιακά γένη επηρεάστηκαν με HT είχε ασθενείς συσχετίσεις με τους παραπάνω φυσιολογικούς δείκτες, υποδηλώνοντας ότι η μικροχλωρίδα του εντέρου μπορεί να μην είναι ο στόχος της αντικαταθλιπτικής δραστηριότητας της HT. Επιπλέον, η HT κατέστειλε την υπερέκφραση του IDO1 στον ιππόκαμπο αλλά όχι στο κόλον, συνοδευόμενη από αυξημένα επίπεδα τρυπτοφάνης ορού. Η εμφάνιση των φαινομενικών διαφορών μεταξύ TG και HT μπορεί να οφείλεται στην εξαιρετική απορρόφηση της HT στην κυκλοφορία του αίματος και στην ικανότητα της HT να διασχίζει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό (Robles-Almazan et al., 2018), γεγονός που υποδεικνύει επίσης ότι η Η ισχυρή μεταβολική ικανότητα της μικροχλωρίδας του εντέρου είναι ιδιαίτερα σημαντική στην αντικαταθλιπτική δράση της TG, εκτός από τις φυσιολογικές της λειτουργίες. Ως εκ τούτου, έχουμε προκαταρκτικά αποδείξει ότι η αμφίδρομη αλληλεπίδραση των φυτοχημικών και της μικροχλωρίδας του εντέρου παίζει κρίσιμο ρόλο στη θεραπεία της κατάθλιψης με τη χορήγηση TG (όπως φαίνεται στο Σχ. 9).

Συμπληρώματα Διατροφής Cistancheπαίζω ακρίσιμο ρόλο στη θεραπεία της κατάθλιψης.

Για περισσότερες πληροφορίες, κάντε κλικ

συμπέρασμα

Συνοπτικά, η TG ήταν κυρίως υπεύθυνη για την αντικαταθλιπτική δράση της CT, αντανακλώντας τις συνεργιστικές επιδράσεις των φαινυλαιθανοειδών και των ιριδοειδών γλυκοσιδών στην υπερενεργοποίηση του άξονα HPA, τη σοβαρή περιφερική και νευρική φλεγμονή και τις ανεπάρκειες σε 5-HT και BDNF σε ο ιππόκαμπος. Επιπλέον, ο πιθανός μοριακός μηχανισμός της αντικαταθλιπτικής δράσης του TG επιτεύχθηκε μέσω της αμφίδρομης αλληλεπίδρασης των φυτοχημικών και της μικροχλωρίδας του εντέρου. Επιπλέον, η βελτίωση του κατασταλμένου άξονα HPG και της ανωμαλίας των κυκλικών νουκλεοτιδίων από τα TG και HT, τα οποία δεν ρυθμίστηκαν με θεραπεία με SSRIs που αντιπροσωπεύονται από φλουοξετίνη, έδειξαν το ξεχωριστό πλεονέκτημα της CT στη θεραπεία της κατάθλιψης. Τέτοιες τροποποιήσεις αντιπροσωπεύουν μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική για τη θεραπεία της κατάθλιψης χρησιμοποιώντας αξονική τομογραφία και παρόμοια παραδοσιακά φυτικά φάρμακα.