Cistanche Tubulosa -polysakkaridit lievittävät kognitiivista heikkenemistä moduloimalla suolen mikrobiota ja suolen ja aivojen akselia: mekaaninen katsaus

Abstrakti

Kognitiivinen toimintahäiriö edustaa ikääntymisen ja hermostoa rappeuttavien sairauksien, kuten Alzheimerin taudin (AD), keskeistä ilmentymää. Uudet todisteet osoittavat, että suoliston mikrobiota-aivoakselin häiriöllä on keskeinen rooli kognitiivisen heikkenemisen patogeneesissä.Cistanche tubulosapolysakkaridit (CDPS), perinteisen kiinalaisen yrtin, joka tunnetaan nimellä "aavikon ginseng", ensisijaiset bioaktiiviset komponentit, osoittavat erilaisia ​​farmakologisia vaikutuksia, mukaan lukien immunomodulaatio, antioksidanttiaktiivisuus ja suoliston mikrobiston säätely. Tässä katsauksessa syntetisoidaan viimeaikaiset in vivo ja in vitro -löydökset hahmotellakseen mekanismeja, joilla CDPS parantaa kognitiivista heikkenemistä. Ehdotetut reitit sisältävät suoliston mikrobien homeostaasin uudelleenmuodostamisen, mikrobien metaboliittien (lyhytketjuiset rasvahapot ja aminohapot) säätelyn sekä perifeerisen tulehduksen ja oksidatiivisen stressin tukahduttamisen. Nämä oivallukset tarjoavat teoreettisen perustan CDPS:n translatiiviselle soveltamiselle muisti- ja oppimishäiriöissä.

Cistanche ehkäisee Alzheimerin tautia

Avainsanat: Cistanche tubulosapolysakkaridit; suoliston mikrobiota; kognitiivinen toimintahäiriö; suoli-aivo-akseli; lyhytketjuiset rasvahapot; oksidatiivinen stressi

1. Johdanto

Cistanche tubulosaYC Ma (Orobanchaceae-perhe) on monivuotinen juuriloiskasvi, jota käytetään perinteisesti vahvistavana yrttinä Aasiassa. Se sisällytettiin virallisesti Food-Medicine Dual-Use -hakemistoon vuonna 2023. Sen tärkeimpiä bioaktiivisia ainesosia ovat fenyylietanoidiglykosidit, polysakkaridit ja sykloartenolidit. Näiden joukossapolysakkarideja pidetään tärkeimpinä aktiivisina komponentteina, joka osoittaa immunomoduloivia, ikääntymistä estäviä, hermostoa suojaavia ja suoliston mikrobiota sääteleviä ominaisuuksia.

Kognitiivinen heikkeneminen on ikääntymisen ja Alzheimerin taudin (AD) tunnusmerkki. Se on etenevä hermostoa rappeuttava sairaus, joka vaikuttaa miljooniin maailmanlaajuisesti ja jolla on rajalliset hoitomahdollisuudet. "Suolen ja aivojen akseli" -konsepti on paljastanut, että suolen mikrobiota ja sen metaboliitit voivat vaikuttaa keskushermoston toimintaan hermosto-, immuuni- ja hormonitoimintareittien kautta. Mikrobien dysbioosi on johdonmukaisesti liitetty AD-patogeneesiin amyloidi-(A)-aggregaation, tau-hyperfosforylaation ja hermotulehduksen kautta. Siksi suoliston mikrobiotaan kohdistaminen on noussut lupaavaksi strategiaksi kognitiiviseen interventioon.

Cistanche tubulosan tärkeimmät kemialliset ainesosat

2. CDPS:n parantavat vaikutukset kognitiiviseen heikentymiseen eläinmalleissa

Useat in vivo -tutkimukset ovat vahvistaneet CDPS:n kognitiota parantavat vaikutukset erilaisissa kokeellisissa malleissa:

D-galaktoosin aiheuttama ikääntymisen malli:D-galaktoosin pitkäaikainen ihonalainen anto aiheuttaa kognitiivista heikkenemistä, suoliston mikrobien dysbioosia, perifeeristä tulehdusta ja oksidatiivista stressiä hiirillä. CDPS-käsittely parantaa merkittävästi suorituskykyä uusien esineiden tunnistamisessa ja Morris-vesilabyrinttitesteissä, mikä palauttaa tila- ja oppimismuistin.

APP/PS1 siirtogeeninen AD-malli:CDPS:n antaminen parantaa huomattavasti kognitiivisia puutteita APP/PS1 kaksoissiirtogeenisissä hiirissä, vähentää aivojen A:n kertymistä ja tau-hyperfosforylaatiota ja vaimentaa tulehdusta edistävää sytokiinien ilmentymistä aivoissa.

Skopolamiinin aiheuttaman muistin heikkenemisen malli:CDPS lyhentää pakenemisviivettä vesilabyrinttissä ja vähentää virheiden määrää stepdown-testeissä. Mekaanisesti tämä korreloi synaptofysiinin (SYP) ja GAP-43 lisääntyneen ilmentymisen kanssa hippokampuksessa, mikä palauttaa synaptisen plastisuuden.

Fenyylietanoliglykosidi on Cistanche tubulosan tärkein aktiivinen komponentti

Napsauta tästä nähdäksesi Cistanche Enhance Immunity -tuotteet

【Kysy lisää】 Sähköposti:cindy.xue@wecistanche.com / WhatsApp: 0086 18599088692 / WeChat: 18599088692

3. CDPS:n ydinmekanismit suolen mikrobiston säätelyssä

3.1 Suoliston mikrobien homeostaasin palauttaminen ja rakenteiden uudistaminen

CDPS:llä on syvällisiä moduloivia vaikutuksia suoliston mikrobiston koostumukseen:

Firmicutes/Bacteroidetes (F/B) -suhteen modulointi:D-galaktoosin ikääntymismalleissa CDPS palauttaa suoliston mikrobien homeostaasin. APP/PS1-malleissa CDPS säätelee dynaamisesti F/B-suhdetta, joka on dysbioosin avainindikaattori.DesulfovibriojaAtopobiaceaelajien runsaus.

Hyödyllisten taksonien rikastaminen ja taudinaiheuttajien tukahduttaminen:16S rRNA-sekvensointi paljastaa, että CDPS lisää hyödyllisten lyhytketjuisia rasvahappoja (SCFA) tuottavien bakteerien määrää, mukaan lukienAkkermansia muciniphila, Bifidobakteeri, Ligilactobacillus, jaLachnospiraceae_NK4A136_ryhmä, samalla kun se tukahduttaa mahdollisia taudinaiheuttajia, kutenEscherichia-ShigellajaKlebsiella.

Mikrobioottiriippuvuuden validointi:Kriittiset kokeet osoittavat, että CDPS:n kognitiiviset hyödyt heikkenevät tai häviävät huomattavasti suolen mikrobiotan ablaatiossa (antibioottien kautta) tai immunosuppressiossa (syklofosfamidin avulla). Tämä antaa suoran todisteen siitä, että CDPS:n prokognitiiviset vaikutukset ovat tiukasti riippuvaisia ​​ehjästä suoliston mikrobiotosta ja immuunijärjestelmästä.

Aavikko-elävä kivi-antioksidantti

3.2 Mikrobien aineenvaihduntatuotteiden säätely: SCFA:t ja aminohapot

CDPS:n fermentointi suolen mikrobiotalla tuottaa useita hermostoa suojaavia metaboliitteja:

Lisääntynyt lyhytketjuisten rasvahappojen (SCFA) tuotanto:Paksusuolen käymisen aikana ulosteen mikrobiota hajottaa CDPS:n, mikä johtaa massiiviseen SCFA:iden tuotantoon, mukaan lukien etikkahappo, propionihappo ja voihappo. Butyraattipitoisuus voi nousta yli kolminkertaiseksi malliryhmiin verrattuna. SCFA:t säätelevät myöhemmin Treg-solujen erilaistumista G-proteiiniin kytketyn reseptorin (GPCR) signaloinnin kautta ja estävät histonideasetylaasi (HDAC) -aktiivisuutta, mikä aiheuttaa anti-inflammatorisia ja hermoja suojaavia vaikutuksia.

Aminohappoaineenvaihdunnan palauttaminen:Seerumin metabolominen profilointi osoittaa, että D-galaktoosilla käsitellyillä hiirillä on muuttuneita kreatiniini-, väliinin-, L-metioniini-, virtsahapon ja proliinin tasoja. CDPS-interventio palauttaa nämä metaboliitit lähes normaaleille tasoille, mikä lievittää aminohappoepätasapainon aiheuttamaa hermosoluvauriota.

D-proliinin ja histidiinin suojaava rooli:APP/PS1-malleissa CDPS moduloi D-proliinin ja histidiinin metaboliaa. In vitro ja in vivo validointi vahvistaa, että nämä kaksi keskeistä CDPS:ään liittyvää metaboliittia suojaavat A-indusoitua apoptoosia ja oksidatiivista stressiä vastaan ​​hermosoluissa.

3.3 Perifeerisen tulehduksen ja oksidatiivisen stressin tukahduttaminen

Suoliston mikrobiotan homeostaasin palauttaminen johtaa systeemisiin anti-inflammatorisiin ja antioksidanttisiin vaikutuksiin:

Oksidatiivisen stressin lievitys:CDPS alentaa malondialdehydi (MDA) tasoa ja nostaa superoksididismutaasin (SOD) aktiivisuutta aivokudoksessa ja seerumissa, mikä vähentää reaktiivisten happilajien (ROS) välittämää vauriota aivotursohermosoluissa.

Perifeerisen tulehduksen estäminen:Mikrobien palauttaminen heikentää seerumin tulehdusta edistävien sytokiinien (esim. TNF-, IL-6) määrää, mikä vähentää perifeeristen tulehdussignaalien siirtymistä keskushermostoon ja siten vaimentaa hermoston tulehdusta ja hermosolujen rappeutumista.

aavikon ginseng - tulehdusta ehkäisevä

4. Integroitu reitti: "Suolen mikrobiota-aineenvaihdunta-hermoston tulehdus" -akseli

Syntetisoimalla nykyiset todisteet, mekanismi, jolla CDPS parantaa kognitiivista toimintaa, voidaan tiivistää integroituna akselina (kuva 1, ei näy):

Suun kautta otettava CDPS → Fermentaatio ja hajoaminen suoliston mikrobiotalla → Hyödyllisten taksonien rikastaminen (Akkermansia, Bifidobakteerijne.) → SCFA:iden tuotanto ja aminohappoaineenvaihdunnan säätely → Suolistoesteen eheyden palauttaminen, perifeerisen tulehduksen ja oksidatiivisen stressin vähentäminen → Mikrobien aineenvaihduntatuotteet siirtyvät keskushermostoon verenkierron tai vagushermon kautta → Aivojen A-kerrostuman ja tau-hyperfosforylaation esto, synniapaattisen hermotulehduksen palautumisen heikentyminen → kognaatiotulehdus

Tämä reitti on rinnakkainen "suoliston mikrobiota-rasvahappoaineenvaihdunta-hermoston tulehdus" -akselilla, joka paljastettiin äskettäinCistanche tubulosaglykosideja (GCT) APP/PS1-hiirillä, jolloin GCT rikastuu nopeastiAkkermansiaja tukahduttaa Firmicutes, mikä lisää hermostoa suojaavia SCFA:ita ja vähentää tulehdusta edistävien pitkäketjuisten rasvahappojen määrää. Nämä konvergoituvat havainnot tukevat vahvasti suoli-aivo-akselia ensisijaisena reittinä, jota pitkin alhaisen hyötyosuuden fytokemikaalitCistanchetuottaa systeemisiä hermostoa suojaavia etuja.

Cistanche-yrtti tulehdusta ehkäisevä

5. Päätelmät ja tulevaisuuden näkymät

Cistanche tubulosapolysakkaridit vaikuttavat useisiin tavoitteisiin, monireittisiin vaikutuksiin suoliston mikrobiota-aivojen akselin moduloinnissa ja osoittavat selkeää hermostoa suojaavaa potentiaalia ikääntymiseen liittyvässä kognitiivisessa heikkenemisessä ja AD-malleissa. Nykyinen näyttö on pääasiassa peräisin eläinkokeista; tulevat kliiniset tutkimukset ovat välttämättömiä tehon vahvistamiseksi ihmisillä. Lisäksi molekyylipainoltaan vaihtelevien CDPS-fraktioiden erilaiset vaikutukset, prosessointimenetelmien (esim. viinin prosessointi) vaikutus ja tiettyjen polysakkaridirakenteiden ja bakteeritaksonien rakenteen ja aktiivisuuden väliset suhteet ovat lupaavia mahdollisuuksia jatkotutkimukselle.