抑郁症是一种普遍存在的精神健康问题，主要表现为持续的情绪低落、快乐感缺失以及认知功能障碍，严重时甚至可能引发自杀意念。当前，治疗抑郁症的主要临床手段包括选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）和单胺氧化酶抑制剂（MAOI）。然而，由于药物治疗存在依从性不佳及副作用显著等问题，无法完全满足患者的需求。

近期的临床流行病学研究揭示了脂质代谢紊乱与抑郁症的共存现象。在抑郁症患者与健康受试者的尿液和血液代谢谱中，多种脂质代谢途径显示出显著差异。鞘脂类、甘油磷脂类以及多不饱和脂肪酸等化合物在引发抑郁相关行为方面扮演了关键角色。调节脂质代谢已被认定为治疗抑郁症的一个潜在策略。因此，针对这些相关脂质的干预措施和治疗药物的研发正逐渐受到关注。

柴胡具有缓解发热、镇痛、抗炎及抗抑郁的功效。在临床实践中，其抗抑郁效果尤为显著，引起了广泛关注。该中药的主要药理活性成分是柴胡皂苷（SS）。现代药理学研究指出，SS在降低实验性高脂血症动物模型的胆固醇、甘油三酯和磷脂水平方面具有显著效果，并具有一定的血脂调节能力。尽管如此，SS的抗抑郁作用是否与脂质代谢调节存在关联，目前尚无明确结论。

 

日前，一篇名为“Saikosaponin antidepressant mechanism: Improving the sphingolipid metabolism in the cortex via Apolipoprotein E and triggering neurovascular coupling”的研究论文深入探讨了SS的抗抑郁活性与脂质代谢调节之间的关联，并对其潜在机制进行了分析。

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图1 论文首页

SS改善CUMS诱导的抑郁样行为并上调APOE表达

具体实验流程图见图2A。行为学数据揭示，相较于CUMS组，SS组在蔗糖偏好测试（SPT）中的蔗糖消耗量有所上升（图2B），这暗示了快感缺失的缓解；在开放场测试（OFT）中，SS组的总移动距离（图2DI）及中心区域进入频次（图2DII）均显著提升；在强迫游泳测试（FST）中，SS组的静止时间减少（图2C），这表明行为绝望状态有所改善。脑血流量的测定结果表明，SS显著减轻了由CUMS引起的脑血流量降低（图2EI-EII）。图2DII和2EII分别展示了开放场测试的轨迹图和脑血流的示意图。综上所述，SS能够改善由CUMS引发的抑郁行为。
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图2 SS可改善CUMS暴露引起的抑郁样行为

WB结果显示，SS组能够显著提升APOE的表达水平（图3AI-AII）。为了探究APOE对SS抗抑郁效果的影响，研究采用了APOE-/-小鼠模型（图3B）。结果显示，对APOE-/-小鼠施用SS未能产生预期的抗抑郁效果，具体表现为SS组与CUMS组在SPT中无显著差异（图3C），在OFT中进入中心区域的时间（图3DI）以及总运动距离（图3DII）均无显著变化（图5DIII展示了相应的轨迹图），并且在FST中静止时间也未见显著差异（图3E）。进一步的脑血流量分析表明，SS无法逆转由CUMS诱导的APOE-/-小鼠脑血流量减少（图3FI-FII）。

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图3 （A I-II）各组APOE的表达水平（Mean±SEM，n≥3）

SS治疗改善CUMS引起的鞘脂代谢紊乱

多变量统计分析揭示，在正离子和负离子模式下，对照组与CUMS组之间存在显著的代谢差异（图4A-B），从而验证了CUMS模型的有效性。PLS-DA模型置换检验结果证实了该模型的稳定性和精确的预测性能，排除了过拟合的可能性。进一步对各组代谢谱进行分析，结果显示SS给药组与对照组的代谢谱基本一致，而APOE组则与对照组有所偏离，趋近于CUMS组（图4C-D）。这一结果表明，SS显著调节了抑郁小鼠的中枢脂质代谢紊乱，但对于缺乏APOE的KO抑郁小鼠则未见明显影响。
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图4 正离子和负离子作用下小鼠皮层脂质代谢产物的多变量统计分析

依据S图中VIP≥1.2及P值（P≤0.05），该研究对差异代谢物进行了筛选（，并利用火山图进行了可视化展示（图5A）。继而，对不同脂质类别及其亚类进行了统计和图形分析（图5B-C）。同时，研究对这些不同脂质的KEGG途径进行了分析，结果表明CUMS小鼠的脑脂质代谢紊乱与鞘脂代谢相关（图5D）。随后，研究评估了各组的鞘脂差异代谢产物。图5E展示了各组间鞘脂代谢产物的变化情况，CUMS组的神经酰胺（Cer）和己基神经酰胺（HexCer）代谢产物显著上升，而SS给药组的代谢产物则显著下降。此外，鞘磷脂（SM）代谢产物在CUMS组中显著减少，在SS给药组中则有所增加。该研究还检测了各组小鼠皮层中酸性鞘磷脂酶（ASMase）蛋白的表达水平，ASMase作为鞘脂代谢中的关键酶，负责将SM水解为Cer。结果显示，CUMS组ASMase表达量上升，而SS给药后ASMase表达量显著降低。
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图5 （A）与脂质类别相关的火山图（B）脂质分子的子类统计环图（C）LIPID MAPS分类及统计圆图（D）上方路径的匹配气泡图（E）各组鞘脂代谢产物的变化

SS通过调节NVC增加CUMS诱导的脑血流量减少

 

鞘脂质的改变可能对谷氨酸等神经递质的释放产生影响。因此，研究对各组小鼠皮层中谷氨酸的释放情况进行了分析。结果显示，模型组小鼠大脑皮层谷氨酸水平显著下降；而SS给药后，该水平显著增加（图6A）。为探究谷氨酸释放与神经元脂质之间的相关性，研究进行了原代皮层神经元的培养。在含有SM的培养基中孵育两小时后，与对照组相比，SM组的神经元表现出谷氨酸释放量的增加（图6B）。研究表明，神经元释放的谷氨酸能够影响星形胶质细胞的mGluR，并激活IP3R，从而提升细胞末端足部的Ca2+浓度，这与脑血流量相关。基于此，研究进一步分析了mGluR和IP3R蛋白在各组小鼠中的表达情况。结果显示，CUMS处理导致mGluR的表达降低（图6D）以及IP3R的表达下降（图6E），而SS给药则有效地恢复了这些蛋白的水平。
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图6 （A）各组小鼠皮层谷氨酸含量（B）与对照组相比，SM组谷氨酸的释放（C）酸性鞘磷脂酶蛋白在各组小鼠中的表达（D）mGluR蛋白表达水平（E）IP3R蛋白表达水平
结论
总之，SS的抗抑郁效果与其降低血脂的作用密切相关。其作用机制涉及通过APOE调节大脑皮层的鞘脂代谢，并通过NVC机制缓解抑郁模型小鼠脑部血流量的降低，进而改善抑郁症状。该研究亦拓展了针对脂质代谢作为抑郁症治疗手段的可能性，并为降脂抗抑郁药物的开发与研究策略增添了新的内容。
参考文献：

Song Y, Lai M, Liao Z, Zhang Z, Zhu G, Yang M, Ai Z, Zheng Q, Su D. Saikosaponin antidepressant mechanism: Improving the sphingolipid metabolism in the cortex via Apolipoprotein E and triggering neurovascular coupling. Phytomedicine. 2024 Sep;132:155829. doi: 10.1016/j.phymed.2024.155829

 

作者｜梅斯医学
编辑 | 竹子