Abstrakt

Depresjon representerer en svært utbredt og invalidiserende psykiatrisk lidelse globalt. Økende bevis indikerer at overdreven nevroinflammatorisk aktivering i hippocampus bidrar vesentlig til utbruddet og progresjonen av depressive symptomer. Cistanche fenyletanolglykosider (CPhGs), hovedbioaktive bestanddeler ekstrahert fra tradisjonelle spiselige medisinske urterCistanche deserticolaogCistanche tubulosa, har vist flere nevrobeskyttende farmakologiske egenskaper i tidligere studier. Denne nåværende undersøkelsen hadde som mål å utforske de terapeutiske virkningene og molekylære mekanismene som utøves av CPhGs på depresjonslignende atferdsfenotyper utløst av kronisk uforutsigbart mildt stress (CUMS) hos C57BL/6-mus.

Seksti SPF-grad C57BL/6 mus ble tilfeldig separert i seks eksperimentelle kohorter: kontrollgruppe, CUMS-modellgruppe, høydose CPhGs gruppe (700 mg/kg), middels dose CPhGs gruppe (350 mg/kg), lavdose CPh5 mg/kg kontrollgruppe (17 mg/kg) (15 mg/kg). Etter fire ukers medikamentsondeintervensjon etter CUMS-modellering, ble omfattende nevroatferdsvurderinger inkludert sukrosepreferansetest (SPT), open-field test (OFT), halesuspensjonstest (TST) og tvungen svømmetest (FST) implementert. Enzym-linked immunosorbent assay (ELISA) sett kvantifiserte serummonoamin-nevrotransmitterkonsentrasjoner, sammen med hippocampale pro-inflammatoriske cytokiner og inflammatoriske mediatorer. Hematoxylin-eosin (HE)-farging og Nissl-farging visualiserte nevronale patologiske skader i hippocampus dentate gyrus-regioner. Immunhistokjemi påviste ekspresjonsintensitet av gliafibrillært surt protein (GFAP), ionisert kalsiumbindende adaptermolekyl-1 (Iba-1), NLRP3 og Caspase-1-proteiner. Immunfluorescensfarging evaluerte ytterligere aktiveringsstatus for oppstrøms TLR4/NF‑κB-signaleringskaskade.

Våre eksperimentelle resultater viste at oral CPhG-administrasjon bemerkelsesverdig dempet depresjonsrelaterte atferdsavvik. CPhGs økte sukrosepreferanseprosent og redusert immobilitetsvarighet i fortvilelsebaserte atferdsparadigmer. Dessuten gjenopprettet CPhGs-behandling utarmet serum og hippocampus serotonin (5-HT) samt dopamin (DA) nivåer. Biokjemisk påvisning avslørte betydelig undertrykkelse av hippocampus pro-inflammatoriske mediatorer og overproduksjon av cytokiner. Histopatologiske observasjoner illustrerte doseavhengig lindring av CUMS-provosert hippocampus nevronal skade. Immunhistokjemiske resultater viste at CPhG økte astrocyttettheten markert av GFAP, hemmet patologisk hyperaktivering av Iba-1-positive mikroglia og nedregulerte NLRP3-inflammasomrelatert proteinoverflod. Immunfluorescensanalyser validerte at CPhGs begrenset overdreven TLR4 og fosforylert NF‑κB p65-aktivering i hippocampusvev.

Samlet bekrefter disse funnene at CPhG har fremtredende antidepressiva-lignende effekt mot CUMS-stimulerte depresjonslignende manifestasjoner hos mus. Dens farmakologiske mekanisme er delvis mediert gjennom doble regulatoriske funksjoner: gjenopprette monoamin-nevrotransmitterhomeostase og begrense nevroinflammatoriske responser mediert av TLR4/NF‑κB/NLRP3-signalaksen. Denne dyrestudien gir et pre-klinisk eksperimentelt grunnlag som støtter videre utnyttelse av CPhG som lovende naturlige kandidatmidler eller funksjonelle matingredienser for depresjon-adjuvant intervensjon.

Nøkkelord: Cistanche fenyletanolglykosider (CPhGs); depresjon; kronisk uforutsigbart mildt stress; nevroinflammasjon; astrocytter; mikroglia; TLR4/NF‑κB/NLRP3 inflammasomvei

1. Introduksjon

Depresjon er en mangefasettert affektiv psykiatrisk sykdom preget av kliniske kjernemanifestasjoner som omfatter vedvarende lavt humør, anhedoni, psykomotorisk retardasjon, søvn- og våkneforstyrrelser og somatisk dysfunksjon. Alvorlige depressive episoder kan føre til selvskading og selvmordstanker, noe som påfører enorme folkehelsebyrder over hele verden. Epidemiologiske undersøkelsesdata fra Kina rapporterte at nasjonal depresjonsprevalens nådde 2,1 %, og Verdens helseorganisasjon har klassifisert alvorlig depressiv lidelse blant topprangerte sykdommer som bidrar til globale funksjonshemmingsjusterte leveårstap.

Ikke desto mindre forblir den fullstendige molekylære etiologien som ligger til grunn for depresjonspatogenesen ufullstendig belyst, noe som hindrer perfekte kliniske terapeutiske løsninger. Moderne patofysiologiske hypoteser har skiftet fokus mot nevro-immune krysstalemekanismer. Akkumulerende pre-klinisk og klinisk forskning fremhever vedvarende nevroinflammasjon som en viktig patogen driver for depressive lidelser. Under kroniske psykologiske eller fysiologiske stressutfordringer gjennomgår hippocampus gliacellepopulasjoner unormal aktivering. Overaktiverte mikroglia og dysfunksjonelle astrocytter utløser robust frigjøring av flere pro-inflammatoriske mediatorer, og skaper pro-inflammatoriske cytokinkaskade-amplifikasjonseffekter. Slike nevro-inflammatoriske fornærmelser induserer ytterligere nevronal morfologisk forringelse, metabolsk forstyrrelse av nevrotransmitter og svekkelse av synaptisk plastisitet, noe som til slutt letter depresjonslignende patologisk progresjon.

Nåværende mainstream kliniske antidepressiva intervensjoner er hovedsakelig avhengig av syntetiske kjemiske antidepressiva representert ved fluoksetin, en selektiv serotoninreopptakshemmer (SSRI). Til tross for delvis symptomlindring for visse pasienter, har syntetiske antidepressiva velkjente ulemper: utilfredsstillende fullstendig remisjonsforhold, hyppige gjenværende depressive symptomer, høy sannsynlighet for tilbakefall etter seponering av medisiner, pluss uønskede gastrointestinale, lever- og metabolske bivirkninger under langtidsadministrasjon. I motsetning til dette har tradisjonelle urtemedisiner multi-target modulatoriske egenskaper og relativt milde sikkerhetsprofiler, og tiltrekker derfor økende forskningsinteresse for humørsykdom adjuvant terapi.

Cistanche deserticolaogCistanche tubulosa, ofte kalt "ørkenginseng", tilhører Orobanchaceae-familien. Deres kjøttfulle stilker fungerer som klassiske homologe medisinske matråvarer i tradisjonell asiatisk urtepraksis. Moderne farmakologiske undersøkelser dokumenterer flere nevrobeskyttende bioaktiviteter forCistancheekstrakter, inkludert anti-nevrodegenerasjonseffekter mot Alzheimers sykdom og Parkinsons sykdom. Fenyletanolglykosider utgjør de viktigste bioaktive fraksjonene inneCistancheekstrakter, hovedsakelig inneholdende echinacoside og verbascoside. Cistanche fenyletanolglykosider (CPhGs) viser antitumor, antioksidant, immunmodulerende og nevrobeskyttende bioaktiviteter på tvers av flere eksperimentelle plattformer.

Tidligere foreløpig laboratoriearbeid har vist at CPhG-er kan øke striatal dopaminkonsentrasjon og lindre overgangsalderen-assosierte depressive-lignende fenotyper i gnagerdyrmodeller. Hvorvidt CPhG-er produserer beskyttende påvirkninger på kronisk stress-utløst depresjon, og detaljerte signaltransduksjonskaskader som formidler slike bioaktiviteter, mangler fortsatt systematisk utforskning. Dyreparadigmet for kronisk uforutsigbart mildt stress (CUMS) står som en veletablert pre-klinisk depresjonsmodell. Ved å utsette laboratoriegnagere for varierte tilfeldige milde stressfaktorer over påfølgende uker, rekapitulerer CUMS pålitelig kjernedepressive kjennetegn som anhedoni, atferdsmessig fortvilelse og hippocampus nevropatologisk skade.

Følgelig konstruerte denne forskningen CUMS-indusert depressiv musemodell for systematisk å vurdere in-vivo antidepressiv-lignende styrke av tre gradientdoser av CPhGs. Vi fokuserte spesielt på monoamin-nevrotransmittergjenoppretting, hippocampus gliacelle fenotypisk transformasjon og den TLR4/NF-κB-styrte NLRP3 inflammasom nevro-inflammatoriske veien. Denne studien har til hensikt å gi objektive eksperimentelle bevis for å støtte fremtidig farmasøytisk utvikling og funksjonell-mat-anvendelse av CPhG-er rettet mot forbedring av depressive symptomer.

2. Materialer og metoder

2.1 Eksperimentelle materialer, reagenser og instrumenter

Standardisert CPhGs råekstrakt ble anskaffet fra Hotan Dichen Pharmaceutical Biological Co., Ltd (batchnr.. 20231221, Xinjiang, Kina). Totalt innhold av fenyletanolglykosid Større enn eller lik 85 %, inneholdende echinakosid Større enn eller lik 40 % og verbascoside Større enn eller lik 16 %. Fluoksetinhydrokloridkapsler ble oppnådd fra Patheon France. Kommersielle ELISA-analysesett for 5-HT, DA, iNOS, COX-2, PGE2, TNF-, IL-1, IL-18, IL-6, IFN- ble hentet fra kvalifiserte leverandører av biologiske reagenser. Primære antistoffer brukt for immunhistokjemi og immunfluorescens inkluderte anti-GFAP, anti-Iba-1, anti-NLRP3, anti-Caspase-1, anti-TLR4 og anti-phospho-NF-κB p65 antistoffer. Histologiske fargesett for HE- og Nissl-farging ble klargjort for behandling av parafin-hjerneseksjoner.

Analytiske nøkkelinstrumenter i laboratoriet dekket elektronisk analytisk balanse med høy presisjon, Milli-Q arbeidsstasjon for ultrarent vannrensing, SpectraMax multi-modus mikroplateleser, Leica oppreist fluorescensmikroskop, pluss komplett maskinvare for gnageradferdsanalyse og SMART 3.0 programvare for bevegelsessporing.

Seksti-hann SPF-grade C57BL/6 mus, syv uker gamle med en opprinnelig kroppsvekt på 18-22 g, ble kjøpt fra Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. Alle eksperimentelle manipulasjoner med mus oppnådde formell etisk godkjenning av Shalian Ethics Committee of Chinese Medical Ethics Committee (IDS: ID) SUCMDL20231015003). Mus ble plassert i spesifikke patogenfrie dyrehold. Miljøparametere ble opprettholdt ved omgivelsestemperatur (21 ± 2) grader, relativ fuktighet 60 % ± 10 %, ved å implementere standard 12-timers lys-mørke belysningssykluser. Gnagermat og drikkevann var tilgjengelig ad libitum. En ukes adaptiv akklimatiseringsperiode ble utført før formelle eksperimentelle arbeidsflyter ble startet.

2.2 Dyregruppering, CUMS-modellering og legemiddeladministrasjon

Etter én ukes adaptiv oppvekst, ekskluderte foreløpig sukrose-preferansescreening individuelle mus med iboende preferanse for lavt sukkerdrikking. Kvalifiserte eksperimentelle mus ble randomisert i seks studiegrupper (n = 10 dyr i hver gruppe):

Kontrollgruppe (Con): ingen CUMS-stress, intragastrisk administrering av isovolumetrisk avionisert vann;

CUMS-modellgruppe (Mod): mottar full CUMS-stimulering, sondemating med likt volum avionisert vann;

Høydose CPhGs-gruppe (CPhGs-H): CUMS-eksponering, CPhGs 700 mg/kg kroppsvekt ved daglig sonde;

Middels dose CPhGs-gruppe (CPhGs-M): CUMS-eksponering, CPhGs 350 mg/kg ved daglig sonde;

Lavdose CPhGs-gruppe (CPhGs-L): CUMS-eksponering, CPhGs 175 mg/kg ved daglig sonde;

Fluoksetin positiv kontrollgruppe (FLX): CUMS-eksponering, fluoksetin 15 mg/kg gavage én gang daglig.

For CUMS-modellkonstruksjon ble ti forskjellige typer milde stressfaktorer tatt i bruk: fysisk tilbakeholdenhet (60 min), horisontal risting (60 min), haleoppheng (60 min), merd vippet 45 graders vinkel (24 t), fuktig sengetøy (24 t), isolasjon i tombur (24 t), svømming ved varmt vann (12 t) over natten (12 grader) 5 minutter, svømming i kaldt vann ved 4 grader i 5 minutter, og haleklipsstimulering som varer i 2 minutter. To distinkte stressfaktorer ble brukt tilfeldig hver eneste dag; identisk stressor vil ikke vises fortløpende på to tilstøtende dager. CUMS-modelleringsprosedyren varte i fire uker.

Etter å ha fullført fire ukers stressmodellering, ble tilsvarende teststoffer eller løsemiddelbærer gitt intragastrisk én gang daglig i ytterligere fire sammenhengende uker. I den åttende eksperimentelle uken ble alle nevroatferdsdeteksjonsprosjekter implementert sekvensielt.

2.3 Nevro-atferdstestbatteri

2.3.1 Sukrosepreferansetest (SPT)

Sukrosepreferansetest evaluerer anhedonia-lignende kjernedepressiv fenotype hos gnagere. Før formell måling ble hver mus plassert individuelt. Tre dagers tilpasningsfase for sukrosedrikk ble utført. Dag én: to flasker med 1 % sukroseløsning plassert i hvert bur i 24 timer. Dag to: én flaske med sukroseløsning sammen med én flaske med renset vann. Dag-tre: Bytt plassering av sukker-vann- og rentvannsbeholdere for å eliminere plasseringsskjevhet. Etter tilpasningssyklus fastet mus fra mat og vann i 24 timer. Deretter ble forhåndsveid 1 % sukrosevannflaske og renset vannflaske levert. Flaskeposisjoner ble byttet etter 12 timer. Etter totalt 24 timers testing, ble gjenværende væskevekt av begge flaskene registrert nøyaktig. Sukrose-preferanserate (%)=(forbruk av sukroseløsning)/(forbruk av sukroseløsning + forbruk av renset vann) × 100 %.

2.3.2 Open-Field Test (OFT)

Åpent feltapparat dannet en 50 cm × 50 cm × 50 cm åpen kubikkboks. Sentral kvadratisk region ble definert som en 25 cm × 25 cm sentral sone sentrert inne i arenaen. Hver mus ble forsiktig plassert på den sentrale overflaten av den åpne feltboksen. Fem minutters gratis tilpasningstid var tillatt. Atferdsregistrering og dataanalyse konsentrerte seg om påfølgende fem-minutters observasjonsperiode. Primære utlesningsindikatorer inneholdt total bevegelsesavstand, tid brukt inne i sentral sone og hyppigheten av innganger til sentralsone. Disse parametrene reflekterer spontan bevegelsesaktivitet og utforskende vilje under ukjente miljøforhold.

2.3.3 Tail Suspension Test (TST)

Musehalepartiet var sikkert festet slik at dyret kunne henge opp ned over bakken. Total opptakstid var seks minutter. Varigheten av ubevegelig tid under det senere fire-minutters segmentet ble dokumentert. Økt immobilitetstid representerer forbedret atferds-fortvilelse depressiv-lignende status.

2.3.4 Forced-Swim Test (FST)

Gjennomsiktig sylindrisk svømmetønne (diameter 15 cm, høyde 50 cm) ble fylt med vann holdt på (25 ± 2) grader; vanndybden nådde 20 cm. Hver mus ble forsiktig plassert i svømmebeholderen i et totalt opptaksintervall på seks minutter. Flytende immobilitetstid på de siste fire minuttene ble statistisk kvantifisert. Lengre immobilitetsperiode indikerer intensivert fortvilelsesrelatert atferdsytelse.

2.4 Prøveinnsamling og vevsforberedelse

Ved det eksperimentelle endepunktet i uke 8 gjennomgikk mus intraperitoneal injeksjon av 3 % pentobarbitalnatrium (10 ml/kg) for dyp anestesi. Blodprøver ble høstet gjennom blødningsteknikk for fjerning av øyeepler. Etterpå ble det utført cervikal-dislokasjonsdødshjelp. Kald normal saltvann perfusjon fjernet sirkulerende blod inne i hjernevevet. Komplette helhjerneprøver ble raskt dissekert ut. Halvparten hjernevev ble nedsenket i 4 % paraformaldehydløsning i 72 timers vevsfiksering for påfølgende histologi. Hippocampus hjerneregioner ble raskt isolert fra gjenværende hjerneprøver på forhåndsavkjølt isplattform og bevart inne i et lagringsmiljø for flytende nitrogen. For biokjemisk måling ble 10 mg hippocampus-vevsprøve blandet med forhåndskjølt normal saltvann etter masse-volumforhold 1:9, under mekanisk homogenisering i isbad. Vevshomogenat ble sentrifugert under 4000 r/min i 15 minutter, og supernatantfraksjoner ble samlet for ELISA-biomarkørkvantifisering.

2.5 Biokjemisk indeksmåling

I henhold til produsentens bruksanvisninger for kommersielle ELISA-sett, ble supernatantprøver av serum- og hippocampushomogenat målt for å oppnå konsentrasjonsverdier av monoaminnevrotransmittere inkludert 5-HT og DA. Hippocampus homogenat supernatant ble videre analysert for inflammatoriske mediatorindikatorer iNOS, COX-2, PGE2, sammen med pro-inflammatoriske cytokiner TNF-, IL-1, IL-18, IL-6 og IFN-. Absorbansavlesninger for optisk tetthet ble fanget opp via mikroplatespektrofotometer. Prøveproteinkonsentrasjon ble kalibrert med BCA-proteinkvantifiseringssett før cytokindeteksjon.

2.6 Hippocampus histopatologisk farging

Faste hjernevevsprøver ble innebygd i parafinvoks og skåret i 4-μm-tykkelse histologiske seksjoner. For HE-farging: parafinseksjoner gikk gjennom xylenavvoksing, gradient etanolhydrering, hematoxylin nukleær farging, eosin cytoplasmatisk motfarging, saltsyre-alkoholdifferensiering, gradientetanoldehydrering, xylentransparensbehandling og nøytral tannkjøttmontering. Mikroskopisk observasjon fokuserte på cellulær morfologi, kjernefysisk status og cytoplasmatisk strukturell integritet innenfor hippocampus dentate gyrus-regionen.

Nissl-farging visualiserer nevronale Nissl-korpuskler som reflekterer nevronal biosyntetisk aktivitet og cellevitalitet. Avvoksede parafinskiver ble inkubert i Nissl-fargingsarbeidsløsning. Etter vasketrinn med destillert vann fikk seksjonene dehydrering, gjennomsiktighetsprosedyre og forsegling. Histomorfologiske variasjoner av hippocampale nevroner ble observert under optisk mikroskop.

2.7 Immunhistokjemianalyse

Parafininnstøpte hippocampale vevsseksjoner ble avvokset og hydrert. Antigenhenting, endogen peroksidaseblokkering og ikke-spesifikke proteinbindende blokkeringstrinn ble implementert sekvensielt. Vevsskiver ble inkubert over natten ved 4 graders temperatur med fortynnede primære antistoffer: anti-GFAP (1:400), anti-Iba-1 (1:400), anti-NLRP3 (1:300), anti-Caspase-1 (1:400). Etter sekundær-antistoff-inkubasjon ble DAB-kromogene reaksjon utført. Nucleus counter-farging, dehydrering og monteringsprosedyrer ble fullført. Lysmikroskop-fanget digitale synsfeltbilder. Bilde-J bildebehandlingsprogramvare beregnet gjennomsnittlig optisk tetthetsverdier for semikvantitativt å evaluere målproteinekspresjonsintensiteten.

2.8 Immunfluorescensfarging

Forberedte parafinhippocampale seksjoner opplevde avvoksing, antigeninnhenting og blokkerende operasjon. Primære antistoffer anti-TLR4 (1:400) og anti-phospho-NF-κB p65 (1:200) ble påført og inkubert over natten ved fire graders celsius-tilstand. Fluorescerende-merkede sekundære antistoffer ble tilsatt for én times inkubasjon under lysskjermende status. DAPI kjernefysisk motbeis var inkludert i monteringsmediet. Laserfluorescensmikroskop fotograferte fluorescenssignaler. Image-J-programvare beregnet gjennomsnittlig fluorescensintensitet som representerer TLR4- og p-NF-κB p65-proteinaktiveringsstørrelsen.

2.9 Statistisk analyse

Originale eksperimentelle data ble behandlet ved bruk av SPSS 26.0 statistikkprogramvare og GraphPad Prism 9.0 grafprogram. Alle kvantitative utfallsdata ble uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik (\\(\\bar{x} \\pm s\\)). Statistiske sammenligninger mellom grupper ble utført med passende statistiske tester. P-verdi mindre enn 0,05 ble vurdert som statistisk signifikant forskjell; P< 0.01 represented highly significant statistical distinction.

3. Eksperimentelle resultater

3.1 CPhGs forbedret anhedonisymptom og gjenopprettet monoaminnevrotransmitternivåer

Før CUMS-modelleringsinitiering, viste baseline sukrose-preferansehastigheter ingen åpenbar statistisk variasjon på tvers av alle eksperimentelle dyrekohorter. Etter fire ukers CUMS-stress pluss fire ukers intervensjonssykluser, viste CUMS-modellgruppen tydelig redusert sukrose-preferanseforhold i forhold til ikke-stressede kontrolldyr (P< 0.01), demonstrating successful establishment of anhedonia depressive‑like phenotype. Serum and hippocampal tissue 5‑HT and DA concentrations in Mod group were significantly reduced compared with Con group (P < 0.05 or P < 0.01).

Sammenlignet med Mod-modellkohort, genererte høy-, middels- og lavdoserte CPhGs-behandlingsgrupper samt fluoksetin-positive grupper fremtredende økning i sukrose-preferanseprosent, serum 5-HT, serum DA, hippocampus 5-HT og hippocampus DA-innhold (P< 0.05 or P < 0.01). Pharmacological improvement effect exhibited apparent dose‑dependent tendency; high‑dose CPhGs group achieved more robust biomarker‑rescue outcome than medium‑dose and low‑dose subgroups. This set of findings illustrated CPhGs could ameliorate anhedonic behavioral performance and reverse stress‑provoked depletion of key mood‑regulating monoamine neurotransmitters inside peripheral circulation and hippocampal brain tissue.

3.2 CPhGs Enhanced Exploratory Activity in Open-Field Test

I åpen-felt-atferdsevaluering viste CUMS-modellmus en bemerkelsesverdig reduksjon i total bevegelsesavstand, oppholdstid i sentralsonen og inngangsfrekvens for sentralregion versus kontrollmus (P< 0.01). Chronic unpredictable stress suppressed spontaneous exploratory behaviors. Following CPhGs or fluoxetine intervention, those three open‑field‑test indicators increased observably (P < 0.05 or P < 0.01). High‑dose CPhGs‑treated mice displayed 46.63 % increase of total travel distance, 127.92 % growth of central‑zone residence time compared against Mod group. Medium‑dose and low‑dose CPhGs also produced measurable but weaker improvement effects. It indicated CPhGs alleviated stress‑induced suppression of autonomous exploration activity.

3.3 CPhGs forkortet immobilitetstid i fortvilelsebaserte atferdsparadigmer

Halefjæringstest og tvungen svømmetest oppdager atferdsmessig fortvilelse, som representerer kjernen depressive-lignende atferdsavlesninger. Mod-gruppen viste drastisk forlenget immobilitetstid både i TST og FST (P< 0.01) relative to Con group. After drug intervention, CPhGs‑H, CPhGs‑M, CPhGs‑L and FLX groups generated statistically significant shortening of immobility durations (P < 0.05 or P < 0.01). For forced‑swim immobility time, high‑dose CPhGs brought 34.67 % reduction; medium‑dose 30.71 % reduction; low‑dose 20.78 % reduction. For tail‑suspension immobile time: CPhGs‑H achieved 35.91 % decrease. Results suggested CPhGs mitigated despair‑related passive coping behavioral patterns triggered by long‑term unpredictable stress stimulation.

3.4 CPhGs reduserte overuttrykte hippocampale pro-inflammatoriske cytokiner

Hippocampus pro-inflammatoriske cytokinkonsentrasjoner (TNF‑, IL‑1, IL‑18, IL‑6, IFN‑) i CUMS-modelldyr var drastisk forhøyet sammenlignet med kontrollmotparter (P< 0.01). After CPhGs intervention, these pro‑inflammatory cytokine contents descended in dose‑responsive fashion. High‑dose CPhGs generated the most powerful inhibitory influence. For instance, relative to Mod group, CPhGs‑H decreased TNF‑α level by 42.93 %, lowered IL‑1β by 45.72 %, and reduced IL‑18 by 35.17 %. Medium‑dose CPhGs delivered moderate anti‑inflammatory potency, and low‑dose group exerted limited but detectable inhibitory impacts. This data demonstrated CPhGs could suppress excessive pro‑inflammatory‑cytokine release inside hippocampal tissue under chronic‑stress challenge.

3.5 CPhGs nedregulerte hippocampus inflammatoriske mediator biomarkører

Hippocampus inflammatoriske mediatorer iNOS, COX-2 og PGE2 i CUMS-modellmus økte betydelig (P< 0.01). After drug intervention, CPhGs‑H, CPhGs‑M markedly diminished iNOS, COX‑2 and PGE2 concentrations (P < 0.05 or P < 0.01). Low‑dose CPhGs‑L group showed limited statistical significance for partial indicators. High‑dose CPhGs treatment group exhibited iNOS reduction rate reaching 49.55 %, COX‑2 reduction 39.58 %. Collectively, CPhGs suppressed stress‑induced up‑regulation of inflammatory‑mediator molecules inside hippocampus.

3.6 CPhG-dempet CUMS-utløst hippocampus nevronal patologisk skade

HE-fargingsresultater: hippocampale dentate-gyrus-nevroner fra Mod-gruppen presenterte alvorlige patologiske lesjoner: forstyrret cellearrangement, nucleus pyknosis, cytoplasmatisk vakuolar degenerasjon, som viser fremtredende nevronal skade. CPhGs-L-gruppen viste bare triviell forbedringseffekt. Mediumdose og høydose CPhG reverserte åpenbart slike patologiske endringer; Høydose CPhGs-H-gruppen viste overlegen nevronal-beskyttelseseffekt sammenlignet med fluoksetingruppen i partielle synsfelt.

Nissl-fargingsresultater: Hippocampale nevroner fra Mod-gruppe viste uorganisert ordning, iøynefallende reduksjon av Nissl-korpuskelmengde, noe som reflekterte nedsatt nevronal syntetisk funksjon og lav cellulær vitalitet. CPhGs-administrasjon gjenopprettet doseavhengig Nissl-kroppsoverflod. Nevronal morfologi og Nissl-korpuskeltetthet i CPhGs-H-gruppen nærmet seg normalt kontrollgruppenivå. Histopatologiske funn bekreftet at CPhGs beskyttet hippocampus nevronintegritet mot kronisk stressmediert ødeleggelse.

3.7 CPhGs regulert Hippocampus glial-celle aktiveringsstatus

GFAP er en spesifikk biomarkør for astrocyttpopulasjonen. Sammenlignet med Con-gruppen, falt Mod-gruppe hippocampus GFAP positive signalintensitet betydelig (P< 0.01), indicating massive astrocyte functional impairment induced by CUMS stress. CPhGs‑H and CPhGs‑M intervention groups distinctly elevated GFAP expression level (P < 0.05 or P < 0.01); high‑dose CPhGs‑H enhanced GFAP average optical density by 64.23 % relative to Mod group. Low‑dose CPhGs‑L generated upward trend without statistical significance.

Iba-1 proteinmarkør representerer mikroglia. CUMS-modellgruppen viste dramatisk økt Iba-1 positivt uttrykkssignal (s< 0.01), implying robust microglia hyper‑activation. After CPhGs intervention, Iba‑1 expression intensity decreased dose‑dependently. CPhGs‑H produced 23.73 % reduction of Iba‑1 optical‑density value versus Mod group. It illustrated CPhGs preserved astrocyte abundance while dampening pathological microglia over‑activation inside hippocampal compartments.

3.8 CPhG-hemmet Hippocampus NLRP3-inflammasomrelatert-proteinuttrykk

Immunhistokjemi-deteksjon manifesterte NLRP3- og Caspase-1-proteinekspresjon inne i Mod-gruppe hippocampus ble markert oppregulert (P< 0.01). Following CPhGs treatment, NLRP3 and Caspase‑1 protein abundance declined dose‑responsively. High‑dose CPhGs‑H decreased NLRP3 expression by 50.00 %, lowered Caspase‑1 expression level by 57.65 %. It demonstrated CPhGs suppressed pathological NLRP3 inflammasome complex activation in CUMS‑damaged hippocampal tissue.

3.9 CPhGs undertrykt overaktivering av TLR4/NF‑κB signalvei

Immunfluorescensdeteksjon demonstrerte at CUMS-modellmus viste betydelig økt fluorescensintensitet av TLR4-reseptor og fosforylert NF‑κB p65-underenhet (P< 0.01). CPhGs intervention obviously reduced TLR4 and p‑NF‑κB p65 fluorescence signal strength (P < 0.05 or P < 0.01). Combined with above‑mentioned NLRP3 inflammasome‑protein detection results, these observations supported the inference: CPhGs inhibited TLR4/NF‑κB upstream signal‑cascade hyper‑activation, which sequentially restrained downstream NLRP3 inflammasome assembly and neuro‑inflammatory cascade amplification.

4. Diskusjon

Alvorlig depressiv lidelse utgjør en alvorlig nevropsykiatrisk sykdom. De siste årene har nevro-inflammatorisk teori om depresjon tiltrukket seg bred forskningsoppmerksomhet. Kronisk gjentatt psykologisk stress kan utløse medfødt immunsystemaktivering i sentralnervesystemet. Hippocampus, en hjerneregion som er svært sårbar for stressfornærmelser, er tett korrelert med humørmodulasjon, belønningsbehandling og minnefunksjon. Under vedvarende stressstimulering kollapser hippocampus glialcellehomeostase. Hyperaktiverte mikroglia og skadede astrocytter skiller ut store mengder pro-inflammatoriske cytokiner, noe som gir opphav til nevronal strukturell skade, metabolsk forstyrrelse av monoamin-nevrotransmitter, som til slutt fremmer depresjonslignende atferdsutvikling.

Tradisjonelle urtemedisin-avledede aktive naturlige produkter har farmakologiske fordeler med flere mål, og blir lovende kandidatressurser for oppdagelse av antidepressiva. CPhG-er er bioaktive signaturkomponenter isolert fraCistanchemedisinsk urt. Denne forskningen konstruerte en CUMS-indusert musemodell for kronisk stressdepresjon, som omfattende bekreftet in-vivo antidepressiva-lignende effekt av gradientdoserte CPhGs. Atferdseksperimentelle resultater viste at CPhGs-behandling betydelig forbedret anhedonisymptom, forbedret utforskende aktivitet og reduserte fortvilelsesrelatert immobilitetstid hos mus med depresjonsmodell, og viste klar dose-effektkorrelasjon.

Monoamin-nevrotransmitterhypotesen er klassisk teori om depresjonspatogenese. Serotonin og dopamin påtar seg kritiske regulatoriske roller som dekker emosjonell stabilisering, oppfatning av belønning og tilbakemelding og motivasjonsrelatert atferdsmodulering. CUMS-stress førte til åpenbar nedgang i 5-HT- og DA-konsentrasjoner i serum- og hippocampusvev hos våre modelldyr. CPhGs-intervensjon gjenopprettet effektivt disse to monoamin-nevrotransmitternivåene. Dette utfallet samsvarer med tidligere publiserte forskningsrapporter vedrCistancheekstrakter modulerende hjerne monoamin nevrotransmittere.

Ytterligere biokjemiske biomarkørtesting avslørte at CUMS induserte kraftig økning av flere pro-inflammatoriske cytokiner (TNF-, IL-1, IL-18, IL-6, IFN-) pluss inflammatoriske mediatorer (iNOS, COX-campusvev innenfor 2, PGE2). CPhG-intervensjon reverserte signifikant slik inflammatorisk overekspresjonsstatus. Histopatologisk HE- og Nissl-farging beviste intuitivt at CPhG-er dempet stress-forårsaket hippocampus-nevronskade og beskyttet nevronal morfologisk integritet.

Glialcellepopulasjoner fungerer som sentrale deltakere som medierer nevro-inflammatoriske responser. Astrocytter opprettholder nevrotransmitterresirkulering, blod-hjerne-barriere strukturell stabilitet og nevronal ernæringsforsyning. Mikroglia fungerer som inneboende medfødte immuneffektorceller inne i hjerneparenkym. Kronisk stress provoserer tap av astrocytter eller funksjonell inkompetanse, sammen med mikroglia patologisk hyperaktivering. Våre immunhistokjemidata indikerte at CPhGs-behandling økte GFAP-positiv astrocytttetthet, mens den senket Iba-1-merket overaktivert mikroglia-mengde i hippocampus. Denne gliacelle-fenotype regulatoriske egenskapen kan delvis ligge til grunn for CPhGs nevrobeskyttende og antidepresjons farmakologiske styrke.

NLRP3-inflammasom representerer en vital molekylær plattform som formidler nevro-inflammatorisk kaskade. Aktiveringen driver modning og sekresjon av nedstrøms IL-1 og IL-18 pro-inflammatoriske cytokiner. TLR4/NF‑κB-signalaksen fungerer som essensielt oppstrøms primingsignal for NLRP3-inflammasomaktivering. TLR4-reseptorstimulering fremmer fosforylering av NF-κB-underenhet og nukleær translokasjon, trans-aktiverer NLRP3, pro-IL-1-gentranskripsjon ytterligere. I vår nåværende studie utløste CUMS-stress samtidig forbedring for TLR4, fosforylert NF‑κB p65, NLRP3 og Caspase‑1 proteinekspresjon. CPhGs-intervensjon hemmet tydelig aktivering av hele denne signalkaskaden. Vi konkluderer derfor med at CPhGs lindrer nevro-inflammatorisk skade delvis ved å begrense TLR4/NF-κB-mediert NLRP3 inflammasomaktivering.

Samlet støtter vår dyremodelleksperimentelle bevis den mekanistiske modellen: CPhG genererer antidepressiva-lignende effekter i CUMS-induserte depressive mus gjennom to primære dimensjoner: (1) gjenoppretting av homeostase av humørrelaterte monoaminnevrotransmittere (5-HT, DA); (2) modulering av hippocampus gliacelle-homeostase og undertrykke TLR4/NF-κB-drevet NLRP3 inflammasomavhengig nevro-inflammatorisk patologisk kaskade.

Flere begrensninger ved denne undersøkelsen fortjener vurdering. Dette arbeidet implementerte utelukkende in-vivo-eksperimenter på dyrenivå. Vi har ikke utført mekanistisk validering på cellenivå eller kliniske studier på mennesker. Derfor bør translasjonsslutninger til behandling av menneskelig depresjon fortsatt være forsiktig. Dessuten dissekerte ikke denne forskningen bidrag fra individuelle monomerforbindelser (echinacoside, verbascoside) i blandet CPhGs-ekstrakt. Fremtidig forskning kan konsentrere seg om mekanistisk verifisering av cellekultur, sammenligning av individuelle komponenters aktivitet, så vel som foreløpig pilotobservasjon mellom mennesker.

5. Konklusjon

Cistanche-fenyletanolglykosider (CPhGs) produserer betydelige antidepressiva-lignende farmakologiske virkninger mot kronisk uforutsigbar mild-stress-provosert depresjonslignende atferdsfenotyper hos C57BL/6-mus. Dens terapeutisk-relaterte mekanismer er assosiert med utvinning av serum og hippocampus serotonin- og dopamin-nevrotransmitternivåer, bevaring av hippocampus neuronale strukturintegritet, modulering av astrocytt-mikroglia funksjonell likevekt, samt undertrykkelse av TLR4/NF-κB-inflammatorisk inflammatorisk nevroinflammatorisk nevroinflammatorisk nevroinflammatorisk patologi. kaskade. Denne prekliniske dyrestudien gir eksperimentell referanse for videreutvikling av CPhG som naturlig terapeutisk hjelpestoff eller funksjonell matingrediens rettet mot forbedring av depressive symptomer.

Referanser

Ren L, Shao YT, Qin SH. Studie på målidentifikasjon og effekt av saponin A på depressiv lidelse. Nat Prod Res Dev, 2024, 36:44-51.

Fan L, Peng Y, Wang JW, et al. Totale glykosider fra stammer av Cistanche tubulosa lindrer depresjonslignende atferd: toveis interaksjon av fytokjemikalier og tarmmikrobiota. Phytomedicine, 2021, 83:153471.

Fan L, Peng Y, Chen XN, et al. Integrert analyse av fytokjemisk sammensetning, farmakokinetikk og nettverksfarmakologi for å undersøke forskjeller mellom stammene til Cistanche deserticola og C. tubulosa basert på antidepressiv aktivitet. Food & Function, 2022,13:8542-8557.

Yirmiya R, Rimmerman N, Reshef R. Depresjon som en mikroglial sykdom. Trends in Neurosciences, 2015, 38:637-658.

Jia XN, Gao ZH, Hu HL. Mikroglia i depresjon: nåværende perspektiver. Science China-Life Sciences, 2021, 64:911-925.

Wu B, Gan AN, Wang RX, et al. Alpinia oxyphylla Miq. flyktig olje forbedrer depressiv atferd og hemmer nevrobetennelse hos CUMS-eksponerte mus ved å hemme den TLR4-medierte MyD88/NF-κB signalveien. Journal of Chemical Neuroanatomy, 2023,130:102270.