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Le attività antidepressive e di miglioramento cognitivo della tradizionale cinese Herb Cistanche

Dongfang Wang,1 Haizhen Wang,2 e Li Gu2

1State Key Laboratory of Biocontrol, Institute of Aquatic Economic Animals e Guangdong Key Laboratory for Aquatic Economic Animals, School of Life Sciences, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, Cina

2Centro di ricerca in ingegneria alimentare e sanitaria del Ministero dell'istruzione statale, Università Sun Yat-sen, Guangzhou 510275, Cina

La corrispondenza dovrebbe essere indirizzata a Li Gu; Ricevuto il 20 febbraio 2017; Revisionato l'11 maggio 2017; Accettato il 28 maggio 2017; Pubblicato il 28 giugno 2017 Editore accademico: Ki-Wan Oh Copyright © 2017 Dongfang Wang et al. Questo è un articolo ad accesso aperto distribuito sotto la licenza di attribuzione Creative Commons, che consente l'uso, la distribuzione e la riproduzione illimitati con qualsiasi mezzo, a condizione che l'opera originale sia adeguatamente citata. Più del dieci percento delle persone soffre di almeno un episodio di depressione e di disturbi mentali correlati nella vita, e la depressione e i disturbi mentali correlati sono uno dei maggiori problemi di salute pubblica al mondo. Una teoria dei sistemi multipli sostiene che la disregolazione dei sistemi multipli è alla base della patogenesi della depressione e dei disturbi mentali correlati e sono urgentemente necessarie nuove terapie basate sulla teoria della disregolazione dei sistemi multipli. In questo studio, l'effetto antidepressivo del decotto di erbeCistanchedeserticoYCMa e Cistanchetubulosaè stato esaminato. ErbaCistanchedecotto ha ridotto significativamente il periodo di immobilità nel test di sospensione della coda di topo. I topi trattati con decotto di erbe hanno mostrato una migliore capacità di apprendimento spaziale e memoria nel test del labirinto d'acqua Morris. I gruppi trattati con decotto di erbe hanno mostrato un'attività della monoamino ossidasi (MAO) sottoregolata; la concentrazione di dopamina (DA) nel cervello era sovraregolata, indicando l'erbaCistancheil decotto migliorava l'eccitabilità nervosa; la concentrazione sierica di corticosterone (CORT) è stata sottoregolata, dimostrando che i topi hanno beneficiato di un livello di stress ridotto. Da qui, l'efficacia e il meccanismo antidepressivi del tradizionaleCineseerbaCistanchesono stati esplorati in questo studio. ErbaCistancheha mostrato un potenziale da sviluppare come terapia complementare e alternativa per la depressione.

Prevenire il morbo di Alzheimer con il cistanche

1. Introduzione

La depressione e i disturbi dell'umore correlati, con una stima del 12-17 percento della popolazione che subisce almeno un episodio nella vita, sono tra le principali cause di disabilità mentali e sono considerati uno dei maggiori problemi di salute pubblica a livello mondiale[1].Di particolare rilevanza, una percentuale significativa di pazienti con depressione soffre di perdita di memoria, problemi di concentrazione, diminuzione dell'energia o affaticamento, perdita di interesse o piacere negli hobby e nelle attività, difficoltà a dormire, risveglio mattutino o dormire troppo. Sebbene i substrati neurali dell'anomalia nella depressione e nelle sindromi correlate non siano chiari, è generalmente accettato che la compromissione della neuroplasticità e della resilienza cellulare dia origine alla fisiopatologia della depressione e il successo del trattamento può dipendere dall'intervento del livello del neurotrasmettitore[2]. L'approccio ai farmaci per la depressione si basa fondamentalmente sul classico sistema delle monoamine

ipotesi, che afferma che la disregolazione delle monoamine, in particolare della serotonina ({0}}HT) e della norepinefrina (NE), contribuisce alla patogenesi della depressione e l'intervento del sistema di neurotrasmettitori con agonisti della dopamina e modulatori dopamino-noradrenergici allevierebbe i sintomi della depressione maggiore disturbo [3]. Sebbene ampiamente prescritto, l'efficacia curativa dell'antidepressivo è discutibile e l'effetto collaterale non può essere ignorato perché una percentuale significativa di pazienti non risponde alla manipolazione del sistema delle monoamine [10].4]. Recentemente, nuove teorie sulla patogenesi della depressione indicano che molteplici sistemi, tra cui le vie infiammatorie, la via dello stress ossidativo, l'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), il sistema metabolico e bioenergetico, le vie neurotrofiche, il sistema del glutammato, il sistema degli oppioidi e il sistema colinergico, sono strettamente associati all'insorgenza della depressione [3]. L'evidenza mostra che l'intervento a target multipli ha prodotto una migliore efficacia rispetto a un intervento a target singolo [5]. Sono urgentemente necessarie nuove terapie basate sulla teoria della disregolazione multisistemica.

Secondo quanto riferito, i prodotti erboristici consumavano più della metà della popolazione degli Stati Uniti[6];l'interesse e la richiesta di erbe o prodotti a base di erbe come modo supplementare per curare la depressione stanno crescendo in tutto il mondo. Molteplici piante medicinali sono state trovate per dimostrare l'effetto benefico di alleviare la depressione. Le erbe che si dice possiedano l'effetto di sopprimere la depressione e migliorare la funzione cognitiva includono l'olivello spinoso [7], Ginkgo biloba[8], Piper nigrum[9], Hypericum perforatum [10], Griffonia simplicifolia[11]. Una somministrazione combinata di acido ferulico e piperina ha mostrato un effetto sinergico antidepressivo nei topi manipolando il sistema monoaminergico[7]. L'albiflorina era caratterizzata da un'elevata affinità selettiva per i recettori e trasportatori dei neurotrasmettitori e da un aumento significativo delle concentrazioni extracellulari di 5-HT e NE nell'ipotalamo di ratti che si muovevano liberamente[12]. Un'erba medica Melissa officinalis L. ha alleviato il comportamento depressivo dei topi esercitando un'influenza sul livello del neurotrasmettitore serotoninergico[13].Queste erbe o decotti, sviluppati come rimedi alternativi per la depressione, aiutano ad alleviare i sintomi della depressione e forniscono una nuova fonte per lo sviluppo di farmaci antidepressivi. ErbaCistanchespecie, distribuite nelle terre aride e nei deserti della parte settentrionale della Cina, sono erbe della medicina tradizionale cinese e ampiamente utilizzate per il trattamento di varie malattie da oltre 1,{1}} anni in Cina. Le molteplici efficacia dell'erbaCistanchedecotto compreso tra l'afrodisiaco [14], immunopromotore[15], antiossidante [16] ed epatoprotettivo [17] proprietà. I decotti di C. deserticola inducono gli enzimi steroidogenici testicolari [18], promuovono la risposta erettile del pene e riducono il periodo di latenza della reazione erettile nei ratti castrati [19]. ErbaCistancheè stato riportato che inibisce le attività dei neuroni dopaminergici regolando i geni inibitori dell'apoptosi e i fattori neurotrofici [20]. C.tubulosai decotti hanno modificato la disfunzione cognitiva causata da A� 1-42 bloccando la deposizione di amiloide e ripristinando la funzione neuronale dopaminergica colinergica e ippocampale [21]. La proprietà neuroprotettiva di Cistanche a base di erbe implica il potenziale terapeutico nelle malattie cognitivo-correlate. La depressione è una modalità mista comune di reazioni emotive con dimenticanza e declino cognitivo come sintomi comuni [22]. Herb Cistanche era comunemente usato come medicina tradizionale cinese per curare l'oblio; inoltre, un recente rapporto mostra che una somministrazione di farina di mais integrata con C.tubulosaè benefico per la promozione della longevità e l'apprendimento associato all'olfatto e il miglioramento della memoria nel modello di Drosophila non vertebrato [23]. Questi fatti indicano la proprietà di miglioramento cognitivo dell'erbaCistanche; qui in questa ricerca, per la prima volta, abbiamo caratterizzato la proprietà antidepressiva e la sua relazione con le attività di miglioramento cognitivo nel modello di mammifero regolando il sistema delle monoamine e l'asse HPA. Illumina la proprietà antidepressiva e il meccanismo preliminare dell'erbaCistanchepotrebbe ampliare lo spettro di applicazione dell'erba Cistanche, che potrebbe essere sviluppata come rimedio alternativo per la depressione.

2. Materiali e metodi

1.1. Materiale vegetale e preparazione del decotto. C. deserticola YCMa è stata ottenuta dalla Regione Autonoma Nei Mongol, Cina; C.tubulosaè stato ottenuto dalla regione autonoma uigura dello Xinjiang, in Cina. Prima del decotto, l'erba (C. deserticola YCMa o C. tubulosa) è stata ispezionata per rilevare il contenuto di echinacoside e verbascoside mediante HPLC (cromatografia liquida ad alta prestazione) (Milford, MA, Waters, USA) e il prodotto idoneo (secondo alla Farmacopea della Repubblica popolare cinese) è stato utilizzato per gli esperimenti sugli animali. Il decotto è stato acquisito sulla base del metodo del vapore acqueo sviluppato dal Centro di ricerca sull'ingegneria alimentare e sanitaria del Ministero dell'istruzione statale, Università di Sun Yat-sen. Cistanche deserticola YCMa essiccata di 125 g è stata frantumata e setacciata da 120-schermo a maglie e quindi la polvere è stata sciolta in 3 L di acqua ultrapura, riscaldata

a 100∘C per 2 h, quindi raffreddato a temperatura ambiente e setacciato; il supernatante è stato riciclato. Il sedimento è stato quindi sciolto in 2 L di acqua ultrapura e quindi riscaldato per 1,5 h e raffreddato come menzionato sopra per riciclare il surnatante; il sedimento è stato quindi utilizzato per riciclare il supernatante. Il contenuto di tutto il supernatante è stato arricchito da evaporatori rotativi sottovuoto a 60°C; infine, la concentrazione del farmaco grezzo è stata fissata a 0,5 g/ml e il prodotto è stato conservato a -20∘C.

1.2. Echinacoside e Verbascoside Assay mediante analisi HPLC. HPLC (cromatografia liquida ad alta prestazione) è stato utilizzato per misurare il dosaggio qualitativo e quantitativo di echinacoside e verbascoside; il verbascoside (purezza > 93 percento) e l'echinacoside (purezza > 93 percento) sono stati acquistati dal National Institutes for Food and Drug Control (Pechino, Cina) e utilizzati come controllo standard.

1.3. La cura degli animali e la condotta sperimentale. I soggetti erano topi Kunming maschi SPF (privi di patogeni specifici) del peso di 21~25 grammi, forniti dal Medical Experimental Animal Center della provincia del Guangdong. Gli animali sono stati alloggiati in gabbie di plastica (dieci per gabbia); la condizione ambientale è stata impostata come segue: umidità 40∼70 percento, temperatura ambiente 21 ± 1∘C e un periodo di luce-buio di 12 ore: 12 ore. Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati approvati dal Comitato etico degli animali della Sun Yat-sen University.

1.4. Prova della sospensione della coda. Il test di sospensione della coda è stato eseguito secondo il protocollo descritto da Cryan et al. [24] con modeste modifiche. In breve, il giorno 21, i topi sono stati sospesi per la coda utilizzando una forca metallica legata da un catetere di nylon, con la testa all'altezza di 50 mm dal pavimento. I topi sono stati appesi al gancio su nastri adesivi a 10~20 mm dall'estremità della coda e sono stati isolati acusticamente e visivamente da assi. I movimenti del corpo del topo sono stati registrati e i movimenti respiratori sono stati ignorati. Prima del giorno dell'esperimento, i topi sono stati sospesi per 8 minuti per l'adattamento.

1.5. Il Morris Water Maze Test. Il test del labirinto d'acqua è stato eseguito secondo la descrizione di Vorhees et al. [25–27] utilizzando il dispositivo sviluppato dall'Accademia cinese delle scienze mediche. Una piscina circolare (150 cm di diametro) riempita d'acqua (26

± 1∘C; altezza del bordo (distanza dalla superficie dell'acqua al bordo della parete): 10 cm)

Tabella 1: Il contenuto di echinacoside e verbascoside nella polvere e nel decotto di C. deserticola YCMa e C.tubulosa.

è stato utilizzato, piattaforma di soccorso circolare (diametro: 11 cm; distanza

Campioni

Percentuale ECH Percentuale VerBS tra il punto centrale della piattaforma e la parete della piscina: 27 cm) è stata sommersa a 1–1,5 cm sotto la superficie dell'acqua e l'area di prova è stata illuminata con illuminazione indiretta (50 ± 10 lux) per evitare riflessi. Sono state utilizzate quattro posizioni di partenza, N, S, E e W. Per il test di apprendimento spaziale, gli animali sono stati addestrati quotidianamente nei giorni 9-11 nella posizione di partenza fissa. Il periodo di latenza di fuga viene misurato per visualizzare la memoria spaziale e la capacità di apprendimento dei topi. Se i topi non riuscissero a trovare o arrampicarsi sulla piattaforma, i topi verrebbero condotti sulla piattaforma e rimarrebbero per 10 s. Dopo una pausa di 60 s, sarebbe iniziata la sessione di allenamento successiva. I dati ottenuti dall'ultimo test di apprendimento spaziale sono stati utilizzati come valore di base per lo stampaggio. Nei giorni 23-28 sono stati eseguiti il ​​test di navigazione del luogo e la sonda spaziale. Il test di navigazione sul luogo è durato 6 giorni ed è stato effettuato alle 13:00, gli animali sono stati posti in acqua con la testa rivolta verso la parete della piscina in senso orario ed è stato registrato il periodo di latenza (entro 2 minuti). Al termine del test di navigazione del luogo, la piattaforma è stata rimossa. I topi sono stati posti in acqua con la testa rivolta verso la parete della piscina in una posizione casuale e sono state registrate la scia di movimento e la frequenza con cui i topi nuotavano nel punto in cui si trovava la piattaforma entro 2 minuti. La scia di movimento è stata registrata da un registratore autonomo multifunzione del movimento dei topi (YLS-1A, Yiyan Technology, Jinan, Cina).

echinacoside in cistanche

1.6. Rilevamento dell'attività MAO. L'attività MAO è stata misurata utilizzando un kit di rilevamento MAO (A034, Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, Cina) e il rilevamento è stato eseguito secondo il protocollo del produttore. È stato ottenuto l'omogeneizzato dal tessuto cerebrale; 500 µl sono stati miscelati con 300 µl di Agente 1 e 300 µl di Agente 2, incubati per 3 ore a 37°C, e quindi aggiunti successivamente con 300 µl, di Agente 3, 3 ml di Agente 4, e vortice per 2 minuti. La miscela di reazione è stata centrifugata a 3,{16}} rpm per 10 minuti e la densità ottica del supernatante è stata determinata mediante spettrofotometro a spettro ultravioletto e visibile (Lambda 25, PerkinElmer, USA) utilizzando una luce di eccitazione a 242 nm.

1.7. Saggio di immunoassorbimento enzimatico di neurotrasmettitori e ACTH e CORT. Il kit di rilevamento del test ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) per dopamina (DA), noradrenalina (NE) e 5-idrossitriptamina ({5}}HT) è stato acquistato da BLUE GENE, Shanghai. I kit di rilevamento ELISA sono stati acquistati da Qiyun Biotech, Guangzhou.

Le procedure sono le seguenti: l'esperimento è stato condotto a temperatura ambiente. Rivestire i pozzetti di una piastra per microtitolazione in PVC con l'anticorpo di cattura a una concentrazione di 1–10 g/mL in tampone carbonato/bicarbonato (pH 9,6). Sigillare la piastra e incubare per una notte a 4∘C; lavare la piastra con PBS/tween 3 volte e i siti di legame non specifici vengono bloccati da Block Solution; quindi lavare la piastra con PBS/tween 3 volte. Standard e campioni vengono diluiti in Blocking Solution e 100 µl vengono aggiunti al pozzetto della piastra e la piastra viene sigillata e incubata a 37°C per 1 ora. Aggiungere 100 µl di anticorpo di rilevamento diluito e incubare la piastra a

C. deserticola in polvere 1,27 ± 0.009 0.52 ± 0.003

C. tubulosapolvere 19,81 ± 0.66 2.45 ± 0.12

C. decotto deserticola {{0}}.90 ± 0.001 0.20 ± 0,001 C.tubulosadecotto 5,90 ± 0.12 0.54 ± 0,05 Echinacoside, ECH; glicosidi feniletanoidi, PeG; verbascoside, VerBS.

37∘C per 1 ora; lavare la piastra con PBS/Tween 3 volte. Aggiungere 50 µl di soluzione di sviluppo del colore e tenere la piastra al riparo dalla luce e incubarla a temperatura ambiente per 15 min; 50 µl di tampone di arresto vengono aggiunti per fermare la reazione. Misurare la densità ottica (OD) per ciascun pozzetto con un lettore di micropiastre impostato su 405 nm in 30 min.

1.8. Analisi statistica. Tutti i dati sono stati rappresentati come media ± SEM (errore standard della media), la differenza significativa è stata analizzata mediante t-test o ANOVA unidirezionale seguito dai test a intervalli multipli di Duncan utilizzando SPSS 16.0 e le differenze tra i gruppi con � < 0.05="" sono="" stati="" considerati="" statisticamente="">

2. Risultati

2.1. Determinazione del contenuto dei principali ingredienti bioattivi nella C. deserticola YCMa e C.tubulosaCampioni. I glicosidi feniletanoidi come l'echinacoside e il verbascoside sono generalmente considerati i principali ingredienti bioattivi; da qui il contenuto di echinacoside e verbascoside sia in C. deserticola YCMa che in C.tubulosacampioni è stato determinato mediante HPLC. I cromatogrammi HPLC sono stati mostrati in Figura1e i risultati mostrano che il contenuto totale di glicosidi feniletanoidi di C. deserticola YCMa era circa il doppio di quello di C. tubulosa. I pesi di echinacoside e verbascoside, rispettivamente, rappresentano 1,27 ± 0.009 percento e {{10}}.52 ± 0,003 percento della polvere preparata da C. deserticola YCMa e 19,81 ± 0,66 percento e 2,45 ± 0,12 percento della polvere preparata da C.tubulosa. I pesi di echinacoside e verbascoside, rispettivamente, rappresentano {{0}},90 ± 0.{{10}}01 percento e 0,20 ± 0,001 percento di decotto C. deserticola YCMa e 5,90 ± 0,12 percento e 0,54 ± 0,05 percento di polvere preparata da C.tubulosa(Tavolo1).

2.2. Il decotto di C. deserticola YCMa e C. tubulosa ha alleviato il livello di stress e depressione. Il test della sospensione della coda (TST) è un metodo rapido e classico per valutare l'effetto antidepressivo dei farmaci nei topi [24]; in questa ricerca, lo stato di immobilità, causato dallo stress a breve termine e inevitabile di essere sospesi per la coda, è stato utilizzato come tratto per riflettere il livello di depressione dei topi. Abbiamo verificato se il decotto di C. deserticola YCMa e C.tubulosapotrebbe invertire l'immobilità e promuovere il verificarsi di comportamenti legati alla fuga. Rispetto ai gruppi di controllo, il periodo di immobilità del gruppo stress è aumentato del 27,4 per cento; rispetto allo stress

Figura 1: Il profilo cromatografico HPLC dei glicosidi feniletanoidi dalla polvere di C. deserticola YCMa e C. tubulosa. I picchi 1 e 2 rappresentano rispettivamente echinacoside e verbascoside.

Figura 2: Effetto dei decotti di C. deserticola YCMa e C. tubulosa sul periodo di immobilità dei topi con sospensione della coda in 5 min. Dopo l'adattamento, ai gruppi sperimentali è stato somministrato un decotto di erbe Cistanche mediante sonda gastrica per 21 giorni e poi sospeso per la coda e il movimento è stato monitorato in 5 minuti dalla sospensione; ogni gruppo era composto da 10 topi. L, M e H, rispettivamente, rappresentano basso, medio e alto; CD e CT, rispettivamente, rappresentano

Decotto di C. deserticola YCMa e C. tubulosa. Tutti i dati sono stati rappresentati come media ± SEM; P< 0.05="" was="" considered="" as="" significantly="" different="" and="" was="" marked="" as="">

gruppi,

gruppi, i gruppi trattati con una concentrazione media e alta di decotto di erbe C. deserticola YCMa hanno mostrato una diminuzione statisticamente significativa del periodo di immobilità ciascuno del 44,1% e del 56,1%; i gruppi trattati con media, alta concentrazione di

Il decotto di erbe di C. tubulosa ha mostrato una diminuzione statisticamente significativa del periodo di immobilità ciascuno del 41,9% e del 47,7% (Figura2). Questi risultati indicano che il decotto di C. deserticola YCMa e C.tubulosapotrebbe ridurre il livello di stress e depressione dei topi e il decotto di C. deserticola YCMa ha mostrato un'efficacia leggermente superiore rispetto a C.tubulosadecotto.

1.1. Il decotto di C. deserticola YCMa e C. tubulosa ha migliorato l'apprendimento spaziale e la memoria dei topi. Le persone (sia adolescenti che adulte) affette da depressione sono inclini

a soffrire di disturbi dell'apprendimento [28]; decotto di C. deserticola YCMa e C.tubulosaè stato dimostrato che allevia il livello di stress e depressione; quindi abbiamo scelto di valutare se il decotto di C. deserticola YCMa e C. tubulosa potesse influenzare l'apprendimento spaziale e la memoria utilizzando il modello Morris Water Maze, che è ampiamente applicato nella valutazione dell'apprendimento spaziale e della funzione di memoria dell'area cerebrale correlata[29]. Le tracce di movimento sono classificate in quattro durante la latenza di ricerca; una traiettoria in linea retta ha mostrato che i topi hanno individuato la posizione della piattaforma di salvataggio, una traiettoria di tendenza ha mostrato che i topi hanno mostrato un orientamento sostanzialmente corretto e la traiettoria di tipo tagliente ha mostrato che i topi erano nel primo periodo di addestramento o soffrivano di demenza, cercando di individuare il luogo di destinazione in base all'istinto; la traiettoria di ricerca casuale ha mostrato che i topi avevano una bassa capacità di posizionamento e cercavano il punto bersaglio senza meta. I dati sono stati acquisiti secondo i criteri.

L'effetto dei decotti di C. deserticola YCMa e C. tubulosa sull'apprendimento spaziale e sulla capacità di memoria dei topi stressati è mostrato nella Figura3. Dopo il test di sospensione della coda, i topi hanno mostrato un periodo di latenza significativamente prolungato. Rispetto ai gruppi di stress, i topi trattati con un decotto di C. deserticola YCMa a dosaggio moderato e alto e un decotto di C. tubulosa a dosaggio basso e alto hanno mostrato un periodo di latenza ridotto; la frequenza con cui i topi nuotavano nella piattaforma nascosta è stata sovraregolata in modo significativo nei gruppi trattati con decotto di C. deserticola YCMa a dosaggio moderato e alto. Questi risultati indicano che i topi stressati hanno beneficiato della somministrazione del decotto di erbe Cistanche e hanno mostrato un miglioramento dell'apprendimento spaziale e della memoria.

1.2. Decotto di C. deserticola YCMa e C.tubulosaDown-regolato l'attività della monoamino ossidasi. MAO catalizza la deaminazione ossidativa di ammine come tiramina, catecolamine e 5-idrossitriptamina (5-HT) nel cervello e nei tessuti periferici; l'inibizione dell'attività delle MAO determina l'efficacia antidepressiva [30]. Abbiamo cercato di spiegare l'effetto antidepressivo di C. deserticola YCMa e C.tubulosa; quindi è stata determinata l'attività MAO nel cervello. Dopo il test di sospensione della coda, l'attività MAO è stata sovraregolata in modo significativo; l'attività MAO nei gruppi trattati con sospensione di coda e poi seguita da dosaggio moderato, alto

Figura 3: L'effetto di C. deserticola YCMa e C.tubulosadecotti sull'apprendimento spaziale e sulla capacità di memoria dei topi stressati. Dopo l'adattamento, i gruppi sperimentali sono stati somministrati con decotto di erbe Cistanche mediante sonda gastrica per 21 giorni e quindi testati con

Labirinto d'acqua R. Morris per la determinazione dell'apprendimento spaziale e della memoria. L, M e H, rispettivamente, rappresentano basso, medio e alto; CD e CT, rispettivamente, rappresentano C. deserticola YCMa e C.tubulosadecotto. "#" e "∗" rappresentano ciascuno P< 0.05="" and="" p="" <="">

Figura 4: Effetto dei decotti di C. deserticola YCMa e C. tubulosa sull'attività cerebrale delle monoaminossidasi (MAO) dei topi stressati dalla sospensione della coda. Dopo l'adattamento, i gruppi sperimentali sono stati somministrati con decotto di erbe Cistanche mediante sonda gastrica per 21 giorni e poi sospesi per la coda per 5 minuti, ogni gruppo era composto da 10 topo e i topi sono stati sacrificati per raccogliere i tessuti cerebrali e utilizzato per la misurazione dell'attività MAO. L, M e H, rispettivamente, rappresentano basso, medio e alto; CD e CT, rispettivamente, rappresentano il decotto di C. deserticola YCMa e C. tubulosa. P= 10; tutti i dati sono stati rappresentati come media ± SEM; P < 0,05="" è="" stato="" considerato="" significativamente="" diverso="" ed="" è="" stato="" contrassegnato="" come="">

un decotto di C. deserticola YCMa ha mostrato un calo significativo di circa il 13,9% ~ 12,3%; l'attività MAO nei gruppi trattati con sospensione di coda e poi decotto ad alto dosaggio di C. tubulosa ha mostrato un calo significativo di circa il 13,2 per cento (Figura4).I dati hanno mostrato che il decotto di C. deserticola YCMa e C. tubulosa potrebbe inibire l'attività delle MAO e può contribuire all'antidepressivo

l'effetto e il decotto di C. deserticola YCMa hanno mostrato un'efficacia maggiore rispetto a quella di C. tubulosa.

1.1. La somministrazione del decotto di C. deserticola YCMa e C. tubulosa ha portato alla sovraregolazione della concentrazione centrale di dopamina e alla sottoregolazione della concentrazione sierica di corticosterone. Il livello di DA e NE nel

Figura 5: Effetto dei decotti di C. deserticola YCMa e C. tubulosa sui livelli di neurotrasmettitore cerebrale di topi stressati dalla sospensione della coda. Dopo l'adattamento, i gruppi sperimentali sono stati somministrati con decotto di erbe Cistanche mediante sonda gastrica per 21 giorni e poi sospesi per la coda per 5 minuti, ogni gruppo era composto da 10 topi e i topi sono stati sacrificati per raccogliere i tessuti cerebrali e utilizzati per il neurotrasmettitore cerebrale misura di livello. L, M e H, rispettivamente, rappresentano basso, medio e alto; CD e CT, rispettivamente, rappresentano il decotto di C. deserticola YCMa e C. tubulosa. P= 10; tutti i dati sono stati rappresentati come media ± SEM; P< 0.05="" was="" considered="" as="" significantly="" different="" and="" was="" marked="" as="">

centrale

il sistema nervoso centrale è stato misurato per determinare l'eccitabilità del nervo. Dopo 4 settimane di test della sospensione della coda, rispetto ai gruppi di stress, il livello DA dei gruppi trattati con un dosaggio moderato di C. deserticola YCMa è aumentato significativamente ciascuno del 43,5%; anche il livello DA dei gruppi trattati con un dosaggio moderato di C. tubulosa è stato sovraregolato in modo significativo (Figura5(a)). Il livello di NE è stato leggermente sovraregolato nei gruppi trattati con un decotto di entrambe le erbe rispetto ai gruppi di stress e non è stata trovata alcuna differenza statistica (Figura5(b)).Questi risultati potrebbero spiegare il meccanismo molecolare dell'effetto antidepressivo dell'erba Cistanche.

L'ormone adrenocorticotropo (ACTH), un ormone polipeptidico prodotto e secreto dalla ghiandola pituitaria anteriore, stimola la secrezione di glucocorticosteroidi agendo sulla corteccia surrenale, zona fascicolata [31]; il corticosterone, un ormone steroideo prodotto dalla corteccia delle ghiandole surrenali, è coinvolto nella regolazione dei processi fisiologici come il potenziamento energetico, la reazione immunitaria e le risposte allo stress.32], quindi abbiamo scelto di studiare l'effetto del decotto di erbe sull'asse HPA. E la concentrazione di ACTH e corticosterone nel siero è stata misurata. Dopo 4 settimane di test di sospensione della coda, la concentrazione di ACTH e corticosterone del gruppo di stress era significativamente sovraregolata (Figura6).Non sono stati osservati cambiamenti significativi nei gruppi di trattamento con decotto alle erbe Cistanche rispetto al gruppo stress (Figura6(a)).Rispetto al gruppo stress, la concentrazione sierica di corticosterone dei gruppi trattati con decotto di C. deserticola YCMa a dosaggio moderato e alto è stata significativamente sottoregolata; la concentrazione di corticosterone dei gruppi trattati con C. tubulosa ad alto dosaggio era sottoregolata ma non con una differenza statistica significativa

(Figura5(b)).I dati hanno mostrato che decotto da entrambi

C. deserticola YCMa e C. tubulosa potrebbero ridurre la concentrazione sierica di corticosterone e potrebbero essere coinvolti nella regolazione dell'asse HPA, e il decotto di C. deserticola YCMa ha mostrato un'efficacia maggiore rispetto a quello di C. tubulosa.

1. Discussione

In questo studio sono state definite le attività antidepressive e il miglioramento della memoria e dell'apprendimento dell'erba Cistanche, che potrebbero gettare nuova luce sulla funzione dell'erba Cistanche e fornire indizi per ampliare il campo di applicazione terapeutica. Precedenti studi hanno dimostrato che l'erba Cistanche è un farmaco cinese multifunzionale con attività biologiche di effetti antietà, antiossidanti, estrogenici, antiosteoporotici, afrodisiaci e antinfiammatori.33]. Herb Cistanche è stato riconosciuto come trattamento per insufficienza renale, infertilità e costipazione cronica (Comitato Farmacopea cinese, 2010). Il decotto di erbe Cistanche è composto da oli volatili, glicosidi feniletanoidi non volatili (PeG), iridoidi, lignani, alditoli, oligosaccaridi e polisaccaridi. Echinacoside e verbascoside sono generalmente considerati i principali ingredienti bioattivi [34]. Esistono quattro specie principali di Cistanche tra cui C. deserticola YCMa, C. tubulosa, Cistanche Sinensis G. Beck e Cistanche salsa var. albiflorashi et al. [35]; abbiamo scelto C. deserticola YCMa e C. tubulosa come nostro modello per determinare il contenuto di PeG e C. deserticola YCMa possedeva un contenuto più elevato di PeG (Figura1), che potrebbe spiegare la maggiore efficacia di C. deserticola YCMa. I risultati indicano che il contenuto dei principali ingredienti bioattivi determina l'efficacia dell'erba Cistanche.

Figura 6: Effetto dei decotti di C. deserticola YCMa e C. tubulosa sulle concentrazioni di ormoni sierici in topi stressati appesi. Dopo l'adattamento, i gruppi sperimentali sono stati somministrati con decotto di erbe Cistanche mediante sonda gastrica per 21 giorni e poi sospesi per la coda per 5 minuti, ogni gruppo era composto da 10 topo e il sangue è stato raccolto e utilizzato per la determinazione del livello sierico di ormone adrenocorticotropo (ACTH) e corticosterone (CORT). L, M e H, rispettivamente, rappresentano basso, medio e alto; CD e CT, rispettivamente, rappresentano il decotto di C. deserticola YCMa e C. tubulosa. P=10; tutti i dati sono stati rappresentati come media ± SEM; P < 0,05="" sono="" stati="" considerati="" significativamente="" diversi="" ed="" è="" stato="" contrassegnato="" come="">

Studi precedenti indicano che i prodotti Cistanche alle erbe sono utili per il trattamento dei disturbi neurodegenerativi sovraregolando il fattore di crescita nervoso (NGF) nell'ippocampo dei topi [36,37], ma nessuna ricerca è stata riportata sulle attività antidepressive e di apprendimento cognitivo dell'erba Cistanche nei modelli di mammiferi. In questo studio, il decotto di erbe Cistanche si è dimostrato efficace per alleviare il livello di stress e aumentare sostanzialmente il comportamento di sopravvivenza nel test di sospensione della coda (Figura2) e migliorare l'apprendimento spaziale e la capacità di memoria nel modello del labirinto d'acqua (Figura3). Lin et al. ha dimostrato che l'erba Cistanche migliora la memoria olfattiva nel modello del moscerino della frutta [23]; abbiamo concentrato la nostra ricerca sull'effetto antidepressivo e adottato un modello animale diverso; il risultato ha dimostrato che l'erba Cistanche ha migliorato un tipo variante di funzione cognitiva, vale a dire, la capacità di apprendimento spaziale nei topi. Secondo la teoria delle monoamine, l'esperienza di stress e la depressione sono strettamente legate al livello cerebrale dei neurotrasmettitori delle monoamine, come DA, NE, 5-HT ed epinefrina [38]. E abbiamo scoperto che il decotto di erbe Cistanche potrebbe minare l'attività MAO (Figura4) e aumentare la concentrazione DA centrale (Figura5(un)). Sorprendentemente, la concentrazione centrale di 5-HT è stata sottoregolata dal trattamento con decotto di erbe Cistanche (dati non mostrati), perché ricerche precedenti hanno mostrato che la ridotta attività centrale di 5-HT è associata alla depressione [39]. La disregolazione dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene è spesso associata alla depressione [40], l'intervento con il sistema del recettore dei glucocorticoidi (GR) ha invertito con successo il fenotipo depressivo nei topi[41], e abbiamo scoperto che l'erba Cistanche alleviava significativamente il siero

concentrazione di CORT (fig6(b)).La modulazione del sistema delle monoamine e dell'asse HPA contribuiscono entrambi all'effetto antidepressivo dell'erba Cistanche. L'echinacoside potrebbe attraversare liberamente la barriera ematoencefalica e agire sul sistema nervoso centrale [42], il che potrebbe spiegare perché il decotto di erbe Cistanche possedeva una funzione antidepressiva. Per la prima volta, abbiamo caratterizzato la proprietà antidepressiva e la sua relazione con le attività di miglioramento cognitivo nel modello murino ed è stato esplorato il meccanismo preliminare. Tuttavia, il meccanismo della proprietà antidepressiva di Cistanche non è stato chiarito a livello molecolare e sono necessarie ulteriori ricerche per chiarire il meccanismo antidepressivo completo dell'erba Cistanche.

Considerando che il decotto di erbe Cistanche è una miscela di composti, potrebbero esserci diversi modi in cui il decotto di erbe Cistanche esercita l'effetto antidepressivo e aumenta la capacità di apprendimento. Lo stress ossidativo colpisce molte funzioni cellulari dei neuroni e la sovrapproduzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) provoca danno cellulare, apoptosi e morte [4]3]. L'echinacoside estratto dagli steli di C. salsa mostra un effetto neuroprotettivo riducendo la produzione di ROS e l'apoptosi mediata dai mitocondri [44]; l'acteoside, un composto antiossidante estremamente potente, potrebbe essere in parte responsabile dell'effetto neuroprotettivo[45]. Oltre al metodo tradizionale di decotto, l'applicazione di moderni metodi farmaceutici come le capsule di glicoside a rilascio controllato potrebbe potenziare l'effetto del decotto di erbe, perché gli ingredienti bioattivi potrebbero essere digeriti e degradati dal tratto gastrointestinale [37].

Studi precedenti indicano che i prodotti Cistanche alle erbe sono utili per il trattamento dei disturbi neurodegenerativi sovraregolando il fattore di crescita nervoso (NGF) nell'ippocampo dei topi [36,37], ma nessuna ricerca è stata riportata sulle attività antidepressive e di apprendimento cognitivo dell'erba Cistanche nei modelli di mammiferi. In questo studio, il decotto di erbe Cistanche si è dimostrato efficace per alleviare il livello di stress e aumentare sostanzialmente il comportamento di sopravvivenza nel test di sospensione della coda (Figura2) e migliorare l'apprendimento spaziale e la capacità di memoria nel modello del labirinto d'acqua (Figura3). Lin et al. ha dimostrato che l'erba Cistanche migliora la memoria olfattiva nel modello del moscerino della frutta [23]; abbiamo concentrato la nostra ricerca sull'effetto antidepressivo e adottato un modello animale diverso; il risultato ha dimostrato che l'erba Cistanche ha migliorato un tipo variante di funzione cognitiva, vale a dire, la capacità di apprendimento spaziale nei topi. Secondo la teoria delle monoamine, l'esperienza di stress e la depressione sono strettamente legate al livello cerebrale dei neurotrasmettitori delle monoamine, come DA, NE, 5-HT ed epinefrina [38]. E abbiamo scoperto che il decotto di erbe Cistanche potrebbe minare l'attività MAO (Figura4) e aumentare la concentrazione DA centrale (Figura5(un)). Sorprendentemente, la concentrazione centrale di 5-HT è stata sottoregolata dal trattamento con decotto di erbe Cistanche (dati non mostrati), perché ricerche precedenti hanno mostrato che la ridotta attività centrale di 5-HT è associata alla depressione [39]. La disregolazione dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene è frequentemente associata a depressione [40], l'intervento con il sistema del recettore dei glucocorticoidi (GR) ha invertito con successo il fenotipo depressivo nei topi[41], e abbiamo scoperto che l'erba Cistanche alleviava significativamente il siero

concentrazione di CORT (fig6(b)).La modulazione del sistema delle monoamine e dell'asse HPA contribuiscono entrambi all'effetto antidepressivo dell'erba Cistanche. L'echinacoside potrebbe attraversare liberamente la barriera ematoencefalica e agire sul sistema nervoso centrale [42], il che potrebbe spiegare perché il decotto di erbe Cistanche possedeva una funzione antidepressiva. Per la prima volta, abbiamo caratterizzato la proprietà dell'antidepressivo e la sua relazione con le attività di miglioramento cognitivo nel modello murino ed è stato esplorato il meccanismo preliminare. Tuttavia, il meccanismo della proprietà antidepressiva di Cistanche non è stato chiarito a livello molecolare e sono necessarie ulteriori ricerche per chiarire il meccanismo antidepressivo completo dell'erba Cistanche.

Considerando che il decotto di erbe Cistanche è una miscela di composti, potrebbero esserci diversi modi in cui il decotto di erbe Cistanche esercita l'effetto antidepressivo e aumenta la capacità di apprendimento. Lo stress ossidativo colpisce molte funzioni cellulari dei neuroni e la sovrapproduzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) provoca danno cellulare, apoptosi e morte [4]3]. L'echinacoside estratto dagli steli di C. salsa mostra un effetto neuroprotettivo riducendo la produzione di ROS e l'apoptosi mediata dai mitocondri [44]; l'acetonide, un composto antiossidante estremamente potente, potrebbe essere in parte responsabile dell'effetto neuroprotettivo[45]. Oltre al metodo tradizionale di decotto, l'applicazione di moderni metodi farmaceutici come le capsule di glicoside a rilascio controllato potrebbe potenziare l'effetto del decotto di erbe, perché gli ingredienti bioattivi potrebbero essere digeriti e degradati dal tratto gastrointestinale [37].

1. Conclusioni

In questo studio, abbiamo riscontrato che i decotti di C. deserticola

YCMa e C. tubulosa hanno mostrato un effetto antidepressivo e migliorato l'apprendimento spaziale e la capacità di memoria nel modello murino, e i decotti di C. deserticola YCMa e C. tubulosa hanno avuto un impatto significativo sull'asse HPA;

C. deserticola YCMa ha mostrato una funzione farmacologica più forte. C. deserticola e C. tubulosa potrebbero avere il potenziale per essere sviluppati come farmaci terapeutici alternativi per la depressione.

Chiarimenti

Le opinioni qui espresse sono quelle degli autori e non riflettono necessariamente le opinioni di nessuna di queste agenzie.

Conflitto di interessi

Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Questo progetto è stato sostenuto da sovvenzioni della National Natural Science Foundation (81503333) e dal progetto Science and Technology Support by nella regione autonoma di Xinjiang Uygur (Cina) (200840102-15).

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