フェニルエタノイド配糖体:フェネチルアルコールの総配糖体を分離する方法とモノアミンオキシダーゼ-Aに対するその阻害効果

Mar 14, 2022

コンタクト:joanna.jia@wecistanche.com


AloysiaPolystachyaからのフェニルエタノイド配糖体の単離と同定およびモノアミンオキシダーゼ-Aの阻害剤としてのその活性


著者

Ana Maria S. Pereira1、Camila C.Guimarães1、Sarazete IV Pereira1、Eduardo J. Crevelin2、Gustavo HT Pinto1、Lucas JF Morel1、Bianca W. Bertoni1、SuzeleiC.França1、Silvia H. Taleb-Contini1

所属

1 Departamento de Biotecnologia em Plantas Medicinais、UniversidadedeRibeirãoPreto(UNAERP)、RibeirãoPreto、SP、ブラジル

2 DepartamentodeQuímica、Faculdade de Filosofia、Ciênciase LetrasdeRibeirãoPreto、Universidade de

サンパウロ(USP)、モンテアレグレ、リベイランプレト、SP、ブラジル

キーワード:aloysia polystachya、クマツヅラ科、抗うつ作用、フェニルエタノイド、モノアミン酸化酵素阻害剤、アクテオシド


概要

Aloysia polystachyaは、アルゼンチンとパラグアイの先住民によって鎮静剤および抗うつ剤として使用されていますが、これらの活動に関連する化合物は決定されていません。 A. polystachyaのヒドロエタノール抽出物の主成分を超高速液体クロマトグラフィー-質量分析によって分離および同定し、アクテオシド、イソアクテオシド、6'-アセチルアクテオシド、および4'、4'''、5、の存在を確認しました。 5''-テトラヒドロキシ-6、6''、3'''-トリメトキシ-[C7– O–C7'']-NMR分光法によるビフラボン。 ハイドロエタノール抽出物および精製物の阻害活性フェニルエタノイド配糖体モノアミンオキシダーゼ-Aに対して、標準的な蛍光分析を使用して評価しました。 ヒドロエタノール抽出物は、9.2 µg /mLのIC50で用量依存的にモノアミンオキシダーゼ-A活性を阻害しましたが、選択的モノアミンオキシダーゼ阻害剤クロルギリンは0.06 µg /mLのIC50を示しました( 0.22 µM)。アクテオシドはモノアミンオキシダーゼ-Aの最も強力な阻害剤(IC50値5 µM)でしたが、イソアクテオシドと6'-アセチルアクテオシドは約10 µMのIC50値を示しました。 結果は、A。polystachyaのヒドロエタノール抽出物からのフェニルエタノイドがモノアミンオキシダーゼ-Aに対して阻害活性を有することが見出されたことを示した。 アクテオシドの作用機序は、炎症性分子のダウンレギュレーションと酸化反応の中和、およびモノアミンオキシダーゼ-Aの阻害を含む、マルチターゲットである可能性があります。


序章

世界保健機関からの最近の報告[1]によると、3億2000万人以上(世界人口の4.4%)がうつ病と不安障害に苦しんでおり、これらの精神的問題の結果として年間約80万人が自殺しています。 。 合成抗うつ薬による治療が


多くの患者が口渇、便秘、めまい、かすみ目、食欲増進、体重増加、不眠症、腎臓の問題などの副作用に苦しんでいます[2]。 このため、フィトセラピーを含む補完代替医療を使用したアプローチが、いくつかのタイプの精神障害の治療に使用されてきました[3]。


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さまざまな前臨床および臨床研究により、一般的および特定の不安障害の治療における植物ベースの医薬品の利点を裏付ける証拠が提供されています[4、5]。 特に興味深いのは、主にアルゼンチンとパラグアイで見られる芳香族種であるAloysia polystachya(Griseb。)Moldenke(クマツヅラ科)の抗不安特性の調査です。 民族薬理学的研究によると、地元の人々は、一般にブリトーとして知られている植物を、消化器系、鎮静剤、および抗うつ剤の強壮剤として使用しています[6、7]。 A. polystachyaからのヒドロエタノール抽出物の抗不安薬および抗うつ薬は前臨床試験で確認されていますが[8–10]、これらの活性に関連する化合物を特定することを目的とした植物化学物質の調査は行われていません。

いくつかの薬用植物、例えば、Hypericum perforatum L.(オトギリソウ科)およびPeganumharmala L.(ソーダノキ科)の抗うつ活性は、モノアミンオキシダーゼ-A(MAO-A)の阻害に関連していることが以前に示されています[11 –13]。 MAOファミリーは中枢神経系と末梢神経系全体に分布しており、これらの酵素の過剰発現はモノアミンの酸化的脱アミノ化を促進し、神経伝達物質であるセロトニン、ノルエピネフリン、ドーパミンのレベルを低下させ、精神障害を発症させます。 このような脱アミノ化プロセスでは、過酸化水素、酸素フリーラジカル、アルデヒドなど、細胞の酸化ストレスの原因となる物質も生成されます。 MAOは、分布、基質特異性、および阻害剤に対する感受性に関して異なる2つの主要なアイソフォームで存在します。 MAO-Aアイソフォームはうつ病や不安障害に重要な役割を果たし、MAO-Bは神経変性疾患に関与しています[13–17]。

上記に照らして、我々は、A。polystachyaの抗不安および抗うつ特性が、少なくとも部分的に、MAO-Aの阻害剤の存在に由来すると仮定した。 この仮説を検証するために、A。polystachyaの葉からのハイドロエタノール抽出物に存在する有効成分を特定し、粗抽出物とそこから分離された主成分がMAO-A活性に及ぼす影響を評価しました。


結果と考察

A. polystachyaの葉からのヒドロエタノール抽出物を超高性能液体クロマトグラフィー-質量分析(UPLC-MS)にかけ、得られたクロマトグラムを▶図に示します。 1a。 抽出物の主成分は、カラムクロマトグラフィーと逆相高速液体クロマトグラフィー(RP-HPLC)によって精製され、次のように同定されました。アクテオシド(syn verbascoside)、イソアクテオシド、6'-アセチルアクテオシド、および4'、4'''、5,5''-テトラヒドロキシ-6、6''、3'''-トリメトキシ-[C7–O– C7'']-ビフラボンの1H-および13C-NMR、HSQC、HMBC(▶表1S、2S、補足情報)、およびMSデータ(▶図1b-e)と文献で報告されている値との比較[18 –20]。 の濃度アクテオシドハイドロエタノール抽出物中のHPLCで測定したところ、108.65±1.3 µg/mg乾燥抽出物でした。 これは、A。polystachyaの葉の抽出物の成分の最初の記録ですが、植物のエッセンシャルオイルは以前に分析され、主成分としてモノテルペンのカルボンとリモネンが含まれていることがわかりました[21]。

A. polystachyaの葉からの粗ヒドロエタノール抽出物は、用量依存的にMAO-A活性を阻害し(▶図2a)、IC5 0は9.2µg / mLでしたが、選択的MAO阻害剤であるクロルギリンはIC5を示しました。 0は0.06µg / mL(0.22 µM)です。 精製されたアクトシドまた、MAO-Aに対して阻害活性を示し(▶図2b)、アクテオシドは5 µM(3.1 µg / mL)の最低IC50値を示し、次に10.1 µM(6.3 µg / mL)および6'-のIC50を示すイソアクテオシドを示しました。 IC50が9.5µM(6.3 µg / mL)のアセチルアクテオシド。 MAO-Aの阻害は、不安神経症とうつ病の制御における重要な神経伝達物質であるセロトニン、ノルエピネフリン、ドーパミン、およびチラミンのレベルの再確立につながります[16]。 したがって、A。polystachyaの葉に多様なMAO-A阻害剤が存在することは、少なくとも部分的には、以前に報告された種の抗うつおよび抗不安活性を説明しています[8–10]。

多成分植物混合物の使用は、不安、鬱病、および他の神経学的状態などの複雑な病因の疾患の治療に有利である可能性があります。 現在、神経系に影響を与える病気の治療におけるフィトメディシンの使用は、マルチターゲット指向性リガンドのパラダイムに基づいています。

つまり、神経保護を与えることができる抗炎症、抗酸化、およびMAO阻害特性を持つポリフェノールなどの物質の存在から生じるマルチターゲット活性を持つ医薬品[20、22–25]。

ただし、ポリフェノール物質の極性が分子標的との相互作用を妨げる可能性があることは注目に値します。 それにもかかわらず、臨床研究は、抽出物に存在するポリフェノールと非極性二次代謝産物との接触が細胞膜の透過性を変更し、極性化合物の取り込みを促進する可能性があることを示しています[23]。 したがって、多面発現様式で受容体と相互作用するマルチターゲット剤を含む複雑な植物抽出物は、細胞膜を横切る極性代謝物の移動を含む多くのプロセスに影響を与える薬理学的相乗作用を生成します。 これに関連して、Lietal。 [26]は、ゼブラフィッシュモデルを使用して次のことを実証しましたアクテオシド血液脳関門を通過する可能性があり、フェニルエタノイド配糖体がパーキンソン病に潜在的な治療効果をもたらす可能性があることを提案しました。

モノアミン作動性神経伝達物質は、その欠乏がうつ病の衰弱症状の原因であるため、現代の抗うつ薬の主な標的です。 最近のinvivo研究では、Lippia citriodora(クマツヅラ科)のエタノール抽出物と水性抽出物およびそれらの主成分がアクテオシド抗不安作用、催眠作用、筋弛緩作用を示し、これらの特性は、A型γ-アミノ酪酸(GABAA)受容体との相互作用に部分的に起因していました[27]。

臨床研究により、TNF-などの炎症性サイトカイン、または炎症性シグナル伝達経路の他の成分、たとえばシクロオキシゲナーゼ-2(COX -2)を遮断する能力を持つ薬剤が、減少に効果的であることが明らかになりました。関節リウマチ、乾癬、および癌の患者、ならびに主要な精神障害に苦しむ患者の抑うつ症状[28]。 これに関連して、次のように報告されています。アクテオシドリポ多糖/インターフェロンガンマ(LPS / IFN-)で刺激されたマクロファージにおいて、一酸化窒素(NO)、TNF-、インターロイキン12(IL -12)などの炎症性分子の産生と放出を弱めることができます[29]。 、およびRBL-2H3肥満細胞のヒスタミンとアラキドン酸[30]。 加えて、アクテオシドTNF-、IL -1、IL -8、IL -6、およびNOのレベルを低下させ、カスパーゼ-1、核因子-κ-Bを活性化することができます

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(NF-κB)、TH-1細胞およびマクロファージにおいてIL-32および/またはLPSによって誘導されるNOシンターゼおよびアクチベータータンパク質-1[31][32]。

IFN、IL -6、IL -8、IL -1などのこれらの炎症性メディエーターのいくつかは、うつ病の人の末梢組織サンプルと死後組織サンプルの両方で異常なレベルで発見されています。 、およびうつ病の症状に関連している[33]。 心理社会的ストレッサーによるこれらの分子の活性化は、脳の重要な機能的変化を促進し、抑うつ行動や他の精神障害の発症につながる可能性があります。 たとえば、IFN、IL -1、およびTNF-は、セロトニン、ノルアドレナリン、およびドーパミン受容体ポンプの発現と機能を増加させ、シナプス間隙におけるこれらの神経伝達物質の利用可能性を低下させる可能性があります[28]。 さらに、IFN-、IL -6、TNF-、および酸化ストレスは、トリプトファンの分解に関与する酵素であるインドールアミン2,3ジオキシゲナーゼ(IDO)を活性化し、それによって、セロトニン合成[34]。

アクテオシド、イソアクテオシド、および6'-アセチルアクテオシドは、抗酸化特性に関連することが知られているヒドロキシ-フェニルエチルおよびカフェオイル部分を含み[35、36]、アクテオシド自体はかなりの抗酸化活性を示します[37]。 研究によるとアクテオシド-アミロイドペプチド(A)の凝集を用量依存的に阻害し、神経保護剤として機能し、記憶力を増強します。これらの特性は、薬剤の抗酸化活性に起因するとされています[38、39]。 抗酸化作用を持つ多くのフェノールに富む種が神経障害の治療に使用されていることを考慮すると[15]、抗うつ作用と抗不安作用がフェニルエタノイド配糖体A. polystachyaから分離されたものも、それらの抗酸化活性に起因する可能性があります。 この仮定は、Xuらによって支持されました。 [40]、酸化ストレスの増加とうつ病/不安との関係に関する証拠を提示した。

上記に基づいて、A。polystachyaの葉からのヒドロエタノール抽出物、およびそこから単離された精製フェニルエタノイドの抗うつ特性は、MAO-Aの阻害、炎症性分子、および酸化反応の中和。 したがって、本明細書に提示された結果は、A。polystachyaのヒドロエタノール抽出物の抗不安および抗うつ活性が、少なくとも部分的に、MAO-Aの阻害に起因するという我々の最初の仮説を支持する。 ただし、の構造活性相関フェニルエタノイド配糖体この研究で特定されたものは、特定の神経障害の治療のために新しい分子を設計できるように、さらに注意を払う必要があります。

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材料および方法

植物材料

A. polystachyaの葉は、2016年1月にFarmáciadaNatureza da Terra de Ismael(ジャルジノーポリス、SP、ブラジル)で収穫されました。植物材料は、Dr.LúciaRossi(InstitutoBotânico、サンパウロ、SP、ブラジル)によって特定されました。そして、バウチャー標本がバウチャー番号でUNAERPの薬用植物の植物園に寄託されました



HPM-1213。

HPM-1213。 ブラジルの植物からの抽出物の生物活性を評価する許可は、Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos RecursosNaturaisRenováveis(no。02001.005074 / 2011-19)によって付与されました。

Aloysiapolystachyaのヒドロエタノール抽出物の調製

葉(1000 g)を45度の循環空気オーブンで72時間乾燥し、粉砕し、40-メッシュふるいに通しました。 粉末状物を水:エタノール(20:80; v / v)に7日間浸し、続いてワットマンNo.41濾紙で濾過した。 ろ液をロータリーエバポレーターで乾固させ、凍結乾燥して得た。

130.2 gの乾燥粗抽出物。薬物抽出物の比率は7.6:1になります。

超高性能液体クロマトグラフィー-質量分析による成分の分離と同定

クロマトグラフィー分析は、ダイオードアレイ検出器(DAD)を備えたWaters Acquity UPLC H-Classシステムと、負イオンモードで動作するZスプレーソースを備えたWatersXevoTQ-Sタンデム四重極質量分析計を使用して実行しました。 1。0mg/mLの抽出物または標準液を含むストック溶液アクテオシド、イソアクテオシド、6'-アセチルアクテオシド、および4'、4'''、5,5''-テトラヒドロキシ-6、6''、3'''-トリメトキシ-[C7–O–C7''] -LCグレードのメタノール中のフラボンを別々に調製し、必要に応じてそれぞれ3 0分間超音波処理し、0。45μmミリポアフィルター(メルクミリポア)でろ過しました。 溶液をメタノールで10µg / mLに希釈し、アリコート(5 µL)をSigma-Aldrich Ascentis Express C18カラム(1 00×4.6mmid; 2.7 µmの粒子サイズ)。 移動相は、0.1%ギ酸(溶媒A)を含む水と0.1%ギ酸(溶媒B)を含むメタノールで構成され、溶出プロファイルに従って0.5 mL /minの流量で供給されました。 4分後、4〜19分で3〜60パーセントB、19〜23分で60〜90パーセントBの線形勾配が続き、最終的に23〜28分で3パーセントBに戻ります。 流出液は、210〜720 nmの範囲でDADによって監視され、次のように最適化されたソースと動作パラメータを使用してMSによって監視されました。

年齢2.50kV、Zスプレーソース温度150度、脱溶媒和温度(N2)350度、脱溶媒和ガス流量600 L / h、フルスキャンモードでの質量範囲m / z 150〜600。

同定された成分の精製

粗ヒドロエタノール抽出物(10 g)を水:エタノール(50:50; v / v)に溶解し、ヘキサン、酢酸エチル、およびn-ブタノールに対して連続的に分配しました。 ブタノール画分をロータリーエバポレーターで濃縮し、分画された抽出物の3gサンプルをC -18 RPシリカゲル(230-400メッシュ; Sigma; Sigma)で満たされたガラスカラム(外径10×3 cm)にアプライしました。 -Aldrich)および水で溶出し、続いて水:メタノール(90:10、50:50、および10:90; v / v)の連続混合物で溶出します。 水で溶出して得られたサブフラクション:メタノール(90:10; v / v)は、SPD -20 A UV/Vis検出器に接続されたShimadzuLC-20APシステムを使用したRP-HPLCによってさらに精製されました。 PhenomenexLuna®C-18カラム(内径250×10 mm、粒子径5μm)を備えています。 移動相は水でした。メタノールは90:10(v / v)で始まり、100分で30:70(v / v)に変化して、4つの既知の化合物を生成しました。アクテオシド(750 mg)、イソアクテオシド(430 mg)、6'-アセチルアクテオシド(42 mg)、および4'、4'''、5,5''-テトラドロキシ-6、6''、3''' -トリメトキシ-[C7–O–C7'']-フラボン(13mg)。 移動相の流量は1mL/ min、注入量は500 µL、クロマトグラムは340 nmで記録され、UVスペクトルは240〜400nmの範囲で取得されました。 精製された成分の同一性は、BrukerモデルDPX 500分光計で記録された1H-(500 MHz)および13C-NMR(125 MHz)スペクトル、および文献で利用可能なデータとの比較から確認されました[18、19、 41]。 単離された化合物の純度は、UPLC-DAD-MS(▶図1b–d)およびNMR(▶図S1–S12、補足情報)によって確認されました。

HPLC-ダイオードアレイによるアクテオシドの定量検出器

この溶液は、SPD-M1 0AvpDADに接続されたShimadzuLC{{{{1 0}}}} APvpシステムで分析され、Phenomenex Luna C18カラム(250×4.6 mm)が取り付けられました。 id、5 µm)Phenomenex C18プレカラム(4.0×3.0 mm id、5 µm)で保護されています。 分離は、室温(22±1度)で、水中の酢酸0.1%(溶媒A)とメタノール(溶媒B;

JT Baker HPLCグレード)プログラムに従って1. 0 mL / minの一定流量で供給:1 0から70%Bまでの0〜32分、70〜10の線形勾配32〜35分の間にパーセントB、35〜40分の間に10パーセントのBで最終的なアイソクラティック溶出。 検出波長は330nmに設定した。

抽出物中のアクテオシドの含有量は、アクテオシド(Sigma-Aldrich; CAS番号61276-17-3)外部標準として。 5 0 0、250、125、62.5、31.2、および15.6 ug / mLの参照標準を含む溶液を調製し、各溶液を3回のHPLC分析にかけることによって検量線を作成しました[42 ]。 分析物の対応する濃度に対する標準アクテオシドのピーク面積の比率は、検量線の線形回帰によって確立されました(▶図S13、補足情報)。 分析データは、AgênciaNacionaldeVigilânciaSanitária[42]によって発行されたガイドラインに従って、直線性、精度、および精度に関して検証されました。 アクテオシドの検出限界(LoD)と定量限界(LoQ)は、それぞれ0.30と0.92 µg/mLでした。

モノアミンオキシダーゼ-A阻害アッセイ

組換えヒトMAO-A、チラミン、クロルギリン、バニリン酸、4-アミノアンチピリン、および西洋ワサビペルオキシダーゼは、Sigma-Aldrichから購入しました。 MAO-A阻害アッセイは、Lópezetal。によって記述された方法の修正版に従って96-ウェルプレートを使用して実行されました。 [43]。 各ウェルに50μLの発色溶液(0.8 mMバニル酸、2.5 mM 4-アミノアンチピリン、およびpH7.6のリン酸緩衝液中の4U / mL西洋ワサビペルオキシダーゼ)、100μLの3をロードしました。 mMチラミン、および粗ヒドロエタノール抽出物の50-μLアリコートまたはメタノールに溶解した精製フェニルエタノイドの1つ。 最後に、8 U / mL MAO-Aの50μLアリコートを各ウェルに添加し、プレートを37度で30分間インキュベートし、その間、マイクロプレートリーダーを使用して5分ごとに吸光度を記録しました。 クロルギリン(97%以上のGC; Sigma-Aldrich)とメタノールを、それぞれポジティブコントロールとネガティブコントロールとして各アッセイプレートに含めました。

統計分析

MAO-A阻害活性の3つの独立した評価を実行し、取得したデータをGraph-PadPrismソフトウェアを使用して分析しました。 ヒドロエタノール抽出物、精製フェニルエタノイド、および陽性対照のIC50値は、非線形回帰によって計算され、log(阻害剤濃度)対正規化された阻害率のプロットをシミュレートしました。

サポート情報

のH-および13C-NMRスペクトルアクテオシド、イソアクテオシド、6'-アセチルアクテオシド、および4'、4'''、5,5''-テトラヒドロキシ-6、6''、3'''-トリメトキシ-[C7–O– C7''] -3つのフェニルエタノイドのフラボンおよびHSQC/HMBC相関分析は、サポート情報として入手できます。

acteoside in cistanche

2018年6月4日受領

2018年10月19日改訂

2018年10月24日受理


参考文献

DOI https://doi.org/10.1055/a -0787-1665

Planta Med Int Open 2019; 6:e1–e6

©GeorgThiemeVerlag KGシュトゥットガルト・ニューヨークISSN 2509-9264

対応

アナマリアS.ペレイラ

Departamento de Biotecnologia em Plantas Medicinais

リベイランプレト大学 CostábileRomano2201 14096-900Ribeirânia

リベイランプレト、SP

ブラジル


Phenylethanoid Glycosides in cistanche (2)

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