マウスにおけるサイスチェフェニルエタノールグリコシドの抗うつ薬効果とメカニズムに関する研究ⅱ
Dec 17, 2024
2つの結果と分析
2.1うつ病モデルマウスの血清におけるSPTおよび5- HTおよびDAに対するCPHGSの効果を表1に示します。
CONと比較して、MODの砂糖水選好率、血清および海馬組織神経伝達物質5- HTおよびDA含有量は有意に高かった。大幅に減少した（p<0.01 or P<0.05). It shows that Mod mice show depression-like behavior and the model is successfully established. Compared with Mod, CPhGs-H, CPhGs-M, CPhGs-L and FLX significantly increased the sugar water preference rate, neurotransmitter 5-HT and DA contents in serum and hippocampal tissue of mice (P<0.01 or P< 0.05), among which the sugar water preference rates increased by 72.91%, 46.59%, 23.43% and 87.93% respectively; the serum 5-HT levels increased by 31.77%, 25.24%, 20.44% and 37.59% respectively; the serum DA levels increased by 47.07% respectively. , 35.57%, 27.77% and 52.93%; the 5-HT content in hippocampal tissue increased by 31.77%, 25.24%, 20.44% and 37.59% respectively, and the DA content in hippocampal tissue increased by 47.07%, 35.57%, 27.77% and 52.93% respectively. This shows that CPhGs has an alleviating effect on the anhedonia of CUMS mice. CPhGs may restore the anhedonic ability of mice by regulating neurotransmitter transmission in the central nervous system, especially pathways related to reward and emotion regulation such as 5-HT and DA.
2.2うつ病モデルマウスにおけるOFTに対するCPHGSの効果
げっ歯類の生理学的特性となじみのない環境でのいくつかの特別な行動によれば、新しい環境でのマウスの探索的行動と不安とうつ病の状態を評価するために使用できます。オープンフィールドの実験は主にマウスの自律活動を調べ、その後、その抑うつ状態を反映します。単位時間ごとにマウスの移動の総距離が長く、中央領域での活動時間が長くなり、中央領域での移動距離が長くなると、マウスのうつ病の程度が軽くなります[11]。実験結果を図1に示します。CONと比較して、MODの上記の3つの指標が大幅に減少しました（P<0.01); compared with Mod, the above three indicators of CPhGs-H, CPhGs-M, CPhGs-L and FLX were significantly increased (P<0.01 or P<0.05), among which the total movement distance CPhGs-H, CPhGs-M, CPhGs-L and FLX increased by 46.63%, 29.86%, 23.92% and 52.65% respectively, and the central area activity time respectively The increases were 127.92%, 64.65%, 43.81% and 119.81%, and the exercise distance in the central area increased by 122.44%, 53.21%, 33.97% and 102.56% respectively. Experimental results show that CPhGs can regulate brain neural pathways and improve functions related to emotion regulation and behavioral drive, affecting the behavioral performance of OFT in depression model mice.
図1マウスの各グループにおけるOFTの結果（x±s、n=10）
2.3うつ病モデルマウスにおけるTSTおよびFSTに対するCPHGSの効果
TSTとFSTの結果を図2に示します。CONと比較して、MODのTSTテストの不動時間とFSTテストの浮動的な不動性時間は両方とも非常に長かった（P<0.01); compared with Mod, CPhGs- The total immobility time and floating immobility time of H, CPhGs-M, CPhGs-L and FLX were significantly shortened (P<0.01 or P<0.05). Among them, the immobility time of forced swimming was reduced by 34.67%, 30.71%, 20.78% and 44.97% respectively, and the immobility time of tail suspension was reduced by 35.91%, 27.88%, 23.30% and 42.14% respectively. This suggests that CPhGs improves the function of the central nervous system and restores the normal activity of neuronal functions and neural circuits. In desperate stress environments, the negative emotions of mice are significantly reduced, and the desire to survive becomes positive, thus improving the TST of depressed mice. and behavioral manifestations of FST.
2.4うつ病モデルマウスの炎症因子に対するCPHGSの効果
CPHGSの抗炎症効果を評価するために、この研究では、TNF、IL -1、IL -18、IL -6、およびIFN-を含む海馬の重要な炎症因子の発現レベルを測定しました（図3を参照）。 CONと比較して、TNF-、IL -1、IL -18、IL -6、およびIFN-のレベルは、132.92％、107.32％、69.13％、62.32％および76.55％（P）の大幅に増加しました。<0.01) . Compared with Mod, TNF-α in CPhGs-H, CPhGs-M, CPhGs-L and FLX mice decreased by 42.93%, 29.95%, 11.08% and 23.00% respectively (P<0.01 or P<0.05); IL-1β respectively decreased by 45.72%, 21.91%, 12.32% and 48.65% (P<0.01 or P<0.05); IL-18 decreased by 35.17%, 18.22%, 9.13% and 22.06% respectively (P<0.01 or P<0.05); IL- 6 were reduced by 34.67%, 11.47%, 9.06% and 19.47% respectively (P<0.01 or P<0.05); IFN-γ levels were reduced by 34.97%, 14.06%, 9.89% and 26.25% respectively (P<0.01 or P<0.05) .
図3マウスの各グループの海馬組織の炎症因子のレベルの変化（x±S、n=10）
2.5うつ病モデルマウスの炎症性メディエーターに対するCPHGSの効果
炎症性メディエーターに対するCPHGSの効果を評価するために、この研究では、海馬における主要な炎症性メディエーター（INOS、COX -2、およびPGE2）の発現レベルを測定しました（図4を参照）。 CONと比較して、INOS、COX -2、およびPGE2レベルは、MODで278.34％、147.45％、124.03％（P）で大幅に増加しました。<0.01). Compared with Mod, the iNOS levels of CPhGs-H, CPhGs-M, CPhGsL and FLX were reduced by 49.55%, 40.52%, 11.99% and 68.57% respectively (P<0.01 or P<0.05); the COX-2 levels were reduced by 39.58% respectively. , 26.87%, 17.96% and 48.39% (P<0.01 or P<0.05); PGE2 levels were reduced by 27.89%, 14.28%, 10.45% and 37.51% respectively (P<0.01 or P<0.05), among which the PGE2 of CPhGs-L The level is not statistically significant compared with Mod. The above results indicate that CUMS successfully induced the mouse depression model and caused significant inflammatory response and oxidative stress state. CPhGs can effectively reduce the levels of these inflammatory mediators after administration, showing good anti-inflammatory and antioxidant effects, and its effects are dose-dependent.
図4マウスの各グループの海馬組織における炎症性メディエーターの含有量の結果（x±S、n=10）
2.6うつ病モデルマウスにおける海馬組織構造に対するCPHGSの効果
HE染色は、マウス海馬組織の病理学的変化を分析するために使用されました（図5を参照）。 CONと比較して、MODマウスは、細胞の配置の障害、核ピクノーシス、および細胞質液胞体を含む、海馬の歯状回領域で明らかな病理学的変化を示し、有意なニューロン損傷を示しました。 MODと比較して、CPHGS-Lは上記の損傷現象に明らかな改善効果はありません。 CPHGSMとCPHGS-Hは、これらの病理学的変化を大幅に改善しました。 CPHGS-Mの効果はFLXに近く、CPHGS-Hの効果はFLXよりもさらに優れていました。海馬ニューロンの形態学的改善は用量依存性であり、CPHGが海馬に保護効果があることを示唆しています。
馬ニューロン、抑うつ症状の改善。この結果は、行動および生化学マーカーの以前に観察された改善と一致しており、うつ病の治療におけるCPHGの潜在的な価値をさらにサポートしています。
NISSL染色のNISSL体（図5を参照）は、ニューロンに固有の細胞質構造であり、主にタンパク質合成の原因です。それは健康で代謝的に活性なニューロンに豊富ですが、損傷すると還元または分解されます。したがって、NISSL体の状態はニューロンの機能と健康を直接反映し、神経細胞活性を評価するための重要な指標です。 CONと比較して、MODマウスの海馬の歯状回領域におけるニューロンの配置は無秩序であり、nissl corpusclesは有意に減少し、神経活動の低下を示唆しています。 CPHGS-L、CPHGS-M、およびCPHGS-Hはすべて、MODと比較してNISSLボディの数を増加させました。その中で、CPHGS-Hが最も重要な効果をもたらし、ニューロンの配置は通常の傾向があり、NISSL体の数がCONレベルに近づいています。 FLXはまた、CPHGS-Hと同等の範囲で有意な改善を示しました。これらの結果は、CPHGSがカム誘発性海馬ニューロン損傷を用量依存的に改善し、神経の生存率を高めることができることを示しています。
図5マウスの各グループの海馬組織における彼の染色とニスル染色の結果
2.7うつ病モデルマウスの海馬におけるグリア細胞に対するCPHGSの効果
星状細胞は脳内で最も豊富なグリア細胞型であり、神経伝達物質の伝達を維持し、血液脳関門を確立する上で重要な役割を果たします[12]。マウス海馬組織の星状細胞の密度を分析するために、IHCを使用して、海馬組織の星状細胞マーカーGFAPの発現を検出しました（図6Aおよび図7Aを参照）。 CONと比較して、MODマウスの海馬におけるGFAP発現は47.47％大幅に減少しました（P<0.01), showing significant astrocyte damage. Compared with Mod, CPhGs-L increased by 18.48%, but did not reach statistical significance; the GFAP expression of CPhGs-H, CPhGs-M and FLX significantly increased by 64.23%, 40.07% and 57.45% respectively (P< 0.01 or P<0.05), among which the effect of CPhGs-M is close to FLX, and the effect of CPhGs-H is even better than FLX. Changes in the number of astrocytes in the hippocampus of the CPhGs administration group
効果は用量依存的であり、CPHGが星状細胞を保護し、抑うつ症状を改善できることを示唆しています。
ミクログリアは中枢神経系の免疫細胞であり、脳免疫監視、神経新生、シナプス剪定およびその他のプロセスに重要な役割を果たします[13]。臨床研究では、ミクログリアが落ち込んだ患者の脳に過剰に活性化されていることがわかりました。動物の研究では、慢性ストレスが動物の抑うつ様行動を誘発し、脳の構造的および機能的異常と過剰なミクログリア（前頭前葉、海馬領域、その他の脳領域）を引き起こす可能性があることも発見しています。活性化[14]。マウス海馬組織の星状細胞の密度を分析するために、IHCを使用して、海馬組織における星状細胞マーカーIBA -1の発現を検出しました（図6Bおよび図7Bを参照）。 IBA -1式は、con（p）と比較してMODで72.34％有意に増加しました（p<0.01). Compared with Mod, Iba-1 expression of CPhGs-H, CPhGs-M, CPhGs-L, and FLX was significantly reduced by 23.73%, 18.87%, 14.89%, and 29.67%, respectively (P<0.05 or P<0.01). Description CPhGs
ミクログリアの活性化によって引き起こされる炎症誘発性サイトカインと炎症性メディエーターの放出を減らすことができ、それにより、Cumsによる中枢神経系の炎症が誘発されます。
2.8うつ病モデルマウスの海馬組織における神経炎症に対するCPHGSの効果
NLRP3インフラマソーム経路は、中枢神経系の炎症反応において重要な役割を果たし、うつ病の病理学的プロセスと密接に関連しています。 NLRP3およびカスパーゼ-1は、インフラマソームのコアとして、外部刺激にさらされ、前駆体炎症因子を触媒し、一連の炎症反応を引き起こすと活性化されます[15]。マウス海馬組織における神経炎症の重症度を分析するために、IHCを使用して、海馬組織におけるNLRP3インフラマソームの主要タンパク質NLRP3およびカスパーゼ-1の発現を検出しました（図6C、6C、図7C、7Dを参照）。 CONと比較して、NLRP3レベルのMODは121.62％大幅に増加しました（P<0.05), and the Caspase1 level was significantly increased by 172.65% (P<0.01). Compared with Mod, the NLRP3 levels of CPhGs-H, CPhGs-M, CPhGs-L and FLX were reduced by 50.00%, 40.24%, 32.93% and 71.95% respectively (P<0.05), and the Caspase-1 levels were reduced by 57.65% and 37.99 respectively. %, 31.91% and 60.59% (P<0.05 or P<0.01). This shows that CPhGs can effectively inhibit the activation of NLRP3 inflammasome, thereby reducing neuroinflammatory response.
図6 GFAPのIHC結果、IBA -1、NLRP3、およびカスパーゼ-1マウスの各グループの海馬組織（200 200）
図7 GFAPのIHCの定量分析結果、IBA -1、NLRP3、およびCasPase -1各グループのマウスの海馬組織における{{3}）
2.9マウス海馬におけるTLR4およびP-NFκBP65の発現に対するCPHGSの効果
TLR4/NF-κBシグナル伝達は、NLRP3インフラマソームの活性化を誘導し、下流の炎症反応を開始する重要なメディエーターです。 NLRP3の発現は、NF-κBの活性化とp65サブユニットの核移行によって駆動され、炎症性シグナル伝達カスケード全体がTLR4シグナル伝達経路によって媒介されることによって駆動されます[16]。マウス海馬組織におけるNLRP3インフラマソーム上流タンパク質の発現の変化を分析するために、海馬組織におけるTLR4およびP-NF-κBP65の発現を検出するために免疫蛍光二重染色を使用しました（図8および9を参照）。 CONと比較して、MODのTLR4レベルは111.17％大幅に増加しました（P<0.01), and the p-NF-κB p65 level was significantly increased by 184.51% (P<0.01).
MODと比較して、CPHGS-H、CPHGS-M、CPHGS-L、およびFLXのTLR4レベルは、それぞれ15.24％、27.12％、39.40％、33.51％減少しました（P<0.01 or P<0.05), p-NF-κB p65 The levels were reduced by 19.46%, 33.61%, 48.82% and 41.54% respectively (P<0.01 or P<0.05). The above results, combined with pathological examination and inflammatory indicators, indicate that CPhGs can effectively inhibit the activation of the TLR4/NF-κB signaling pathway, thereby reducing the activation of the NLRP3 inflammasome and the resulting inflammatory response.
図8マウスの各グループの海馬組織におけるTLR4およびP-NF-κBP65の免疫蛍光染色結果
緑色蛍光は、P-NF-κB染色結果を表します。赤蛍光は、TLR4染色結果を表します。青色蛍光は、DAPI核染色を表します。
図9マウスの各グループの海馬組織におけるTLR4およびP-NF-κBP65の平均蛍光強度（X±S、N=10）
3議論と結論
この研究では、CUMS誘発性うつ病マウスモデルに対するCPHGSの治療効果と根本的なメカニズムを体系的に評価しました。
研究結果は、CPHGSがCums誘発性抑うつ様行動を大幅に改善できることを示しており、この改善効果は、神経伝達物質システムの調節、神経炎症反応の阻害、およびNLRP3インフラマソーム関連経路に影響を与えることに密接に関連していることを示しています。行動レベルでは、CPHGSはCUMSモデルマウスのさまざまな行動指標を効果的に改善しました。 CPHGは、砂糖の水選好速度を大幅に増加させ、強制水泳およびテールサスペンションテストの不動時間を短縮し、オープンフィールド実験での不安行動を減らしました。これらの結果は、CPHGSが有意な抗うつ薬と抗不安定性の効果を持ち、その効果が陽性対照薬物フルオキセチンに匹敵することを確認しています。神経化学的水では、平均して、CPHGはモデルマウスの血清中の5- HTおよびDAのレベルを大幅に増加させました。 CPHGSは、神経細胞を保護し、神経伝達物質システムを調節することにより抑うつ症状を改善する可能性があることを示しています。
炎症性因子は、うつ病の発生と発達に重要な役割を果たします。これは、うつ病と臨床研究の動物モデルで確認されています[17]。この研究では、CUMSは、TNF、IL -1、IL -18、IL -6、IFN-など、マウス海馬組織の複数の炎症因子の発現を有意に増加させることがわかりました。 CPHGS治療は、これらの炎症性因子のレベルを大幅に低下させる可能性があり、それによりCumsマウスの抑うつ様行動が改善されます。研究では、うつ病患者の海馬では、IL -1やIL -18などのINOSやNOおよびリスク関連の分子パターンなどの病原体関連分子パターンのレベルが増加することがわかっています。これらの分子がミクログリアの細胞質に入ると、パターン認識受容体によって検出されます。 NLRP3は、免疫応答を認識して刺激します[18]。 NLRP3インフラマソームは、自然免疫炎症反応を調節し、LRP3、ASC、およびエフェクタータンパク質カスパーゼ-1を含む重要なタンパク質複合体です。活性化されると、NLRP3はASCとプロカスパーゼ-1を補充して、不活性NLRP3インフラマソームのアセンブリを完了します[19]。 At the same time, PAMPs and DAMPs can also cause mitochondrial damage and lysosome rupture, leading to the release or exposure of mitochondrial contents, cathepsin B release from lysosomes, promoting the binding of NEK7 to the NLRP3 inflammasome and activating it, and inducing IL-1 and IL-18 matures and is released細胞外では、神経炎症を誘発します[20]。 CPHGSは、INOS、COX -2、およびPGE2のレベルを低下させ、PAMPと湿気の産生を阻害することによりNLRP3インフラマソームの活性化を減らし、それにより、IL -1}} {29 {{29 {{29 {{29 {{29 {29 {{29 {29 {{29 {{29 {29 {{29 {29} {29 {29} {29 {29 {{29 {{29 {{29 {29}}などの炎症性因子の成熟と放出が減少し、IL -1}などの炎症性因子の放出が減少する可能性があります。マウスを絶頂。
研究では、NLRP3インフラマソームがうつ病と不安の病因に関与しており、慢性ストレスと抑うつ状態をつなぐ重要なメディエーターであることが示されています。 NLRP3インフラマソームの活性化は、TLR4/NF-κBシグナル伝達の活性化など、開始信号の受領を必要とする複雑なプロセスです。活性化されたNF-κBは、NLRP3およびPro-IL -1のmRNA転写レベルをさらに上昇させ、インフラマソームを活性化し、下流の炎症反応を開始します[21]。この研究の結果は、TLR4/NF-κBシグナル伝達とNLRP3がCUMS刺激後に一貫した高発現を示したことを示しました。これは、うつ病マウスモデルの以前の発見と一致しています[22]。 CPHGS治療は、この高発現状態を大幅に逆転させる可能性があり、CPHGSがTLR4/NF-κBシグナル伝達を調節することによりNLRP3インフラマソームの活性化に影響を与える可能性があることを示唆しています。 TLR4/NF-κBシグナル伝達経路を阻害することにより、CPHGSはNLRP3インフラマソームの活性化の開始シグナルをブロックし、それにより、下流の炎症因子の産生と放出を減少させます。本研究では、グリア細胞に対するCPHGの調節効果も観察されました。 CPHGは、GFAP陽性星状細胞の数を大幅に増加させ、IBA -1-陽性ミクログリアの数を減らしました。この発見は、TLR4/NF-κBシグナル伝達経路の阻害に関連している可能性があります。研究では、TLR4/NF-κBシグナル伝達経路の活性化が神経毒性A1星状細胞の形成を促進できることが示されており[23]、CPHGはこの経路を阻害することにより星状細胞を維持するのに役立つ可能性があります。正常な機能と神経炎症とニューロンの損傷を減らします。
要約すると、この研究は、Cumsによる抑うつ様行動とその根本的なメカニズムの改善におけるCPHGの効果を体系的に解明します。 CPHGSは、神経伝達物質システムを調節し、神経炎症反応を阻害し、NLRP3インフラマソーム関連経路に影響を与えることにより、抗うつ薬として潜在性を示します。
参照
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