藏红花素：抑郁症的新克星！南京中医药大学陈刚团队揭示其抗抑郁奥秘

抑郁症（MDD）作为一种全球性疾病，对社会和经济造成了沉重负担。MDD不仅侵害患者的身体健康，更对其生活质量产生深远影响，甚至可能引发自杀倾向。目前，尽管单胺类抗抑郁药已被广泛应用，但其疗效缓慢、反应率低且伴随明显的副作用，限制了其在临床治疗中的广泛应用。同时，其他如睡眠剥夺和小剂量氯胺酮等快速起效的抗抑郁疗法，也存在持续时间短、副作用严重等问题。因此，迫切需要研发更高效、更安全的抗抑郁药物以满足临床治疗需求。

经大量研究证实，成人海马区神经发生（AHN），即海马体中神经干细胞分化成新神经元的过程，对抑郁症的发生具有重要影响。同时，研究还表明，Wnt/β-catenin通路在调节海马神经发生方面发挥着关键作用。藏红花素，作为一种具有显著抗抑郁效果的天然类胡萝卜素，其在神经发生及抗抑郁机制方面的研究仍需深入探讨。

日前，一篇名为“A natural carotenoid crocin exerts antidepressant action by promoting adult hippocampal neurogenesis through Wnt/b-catenin signaling”的论文探讨了AHN和Wnt/b-连环蛋白在藏红花素抗抑郁作用中的作用。

图1 论文首页

藏红花素有抗抑郁作用，但对性功能无影响

为了证实藏红花素具有抗抑郁作用，研究过程中对雄性C57BL/6小鼠进行了灌胃给药，剂量分别为藏红花素（12.5或25mg/kg，口服）和氟西汀（20  mg/kg，注射），其中，氟西汀作为阳性对照。经过两周的处理，结果显示，藏红花素组小鼠的不动持续时间显著缩短（图2A），但对中心停留时间和总距离无显著影响（图2B和C）。这表明藏红花素的抗抑郁作用与其对运动活动的影响无关。

此外，研究通过检测雄性小鼠的交配持续时间、交配次数和交配潜伏期，以评估氟西汀或藏红花素处理对小鼠性功能的影响。实验结果显示，氟西汀治疗导致小鼠性功能明显下降（图2D-F），而藏红花素治疗对小鼠的发情周期无显著影响，说明藏红花素在性功能方面的不良反应较氟西汀较小。

图2 藏红花素可以减轻类似抑郁的行为，而不会对性行为产生不良影响

藏红花素对成年海马的神经发生和突触可塑性的影响

通过Sholl分析DCX，研究了藏红花素对未成熟神经元树突状形态的影响+/BrdU+具有第三级树突的细胞(图3A-B ) 。DCX的总数+/BrdU+计算每组中这些细胞的细胞数、交点数和树突状长度。经藏红花素治疗后（图3C-E），DCX的总数+/BrdU+细胞总数、交叉数和树突状长度显著增加。研究者还研究了藏红花素是否对神经可塑性有影响，而神经可塑性可能在功能上整合到局部电路中（图3F-H），藏红花素处理较对照组显著增加了脊柱密度，在最后10个min内，藏红花素组的fEPSP斜率明显大于对照组。综上所述，这些结果表明，藏红花素能够促进年轻神经元的成熟，并导致局部回路的重新调整，导致长期增强（LTP）诱导增加，突触传递增强。

图3 藏红花素增强了成年海马的神经发生和突触可塑性

藏红花素对NSCs体外增殖和分化的影响

此外，研究者探讨了藏红花素对神经干细胞体外分化和增殖的作用。将原代培养的小鼠神经干细胞分别用2mM和5mM藏红花素处理一周，通过Ki67和DCX免疫荧光染色法检测其对神经干细胞体外分化和增殖的影响。结果显示，经藏红花素处理后，Ki67阳性细胞百分比显著提高（图4A、4D）。同时，在藏红花素的干预下，NeuN+/DCX-细胞的百分比明显上升（图4B、4E）。通过Sholl分析测量树突棘形态（图4C），发现藏红花素能增加分化后树枝的长度和分支数（图4F、4G）。因此，研究证实藏红花素具有促进原代神经干细胞增殖和分化的作用。

图4 藏红花素对体外神经干细胞分化和增殖的影响

藏红花素对CUMS诱导小鼠抑郁样行为和成年海马神经发生的影响

研究采用慢性不可预测轻度应激（CUMS）来作为模拟应激诱导的抑郁状态的实验模型（图5A）。在CUMS模型中，研究者探讨了藏红花素的抗抑郁作用。经过连续4周的暴露实验，通过蔗糖偏好实验（SPT）验证了抑郁模型的成功建立。研究结果显示，藏红花素能够显著增加小鼠的体重，减轻快感缺失反应，并缩短其不动时间（图5B-E）。

在神经发生方面，藏红花素与氟西汀均能促使Ki67+、BrdU+细胞、NeuN+/DCX+/BrdU+细胞数量以及NeuN+/DCX-/BrdU+细胞数量的增加（图5F-I）。相较于模型组，氟西汀治疗组小鼠的血清p-β-acatenin水平降低，Wnt3a水平上升，而p-GSK3β水平无显著变化（图5J-M）。这表明藏红花素对CUMS小鼠Wnt/β-catenin通路具有激活作用。

图5 藏红花素对CUMS诱导小鼠抑郁样行为和成年海马神经发生的影响

藏红花素通过Wnt/b-连环蛋白信号通路发挥抗抑郁作用

该研究通过抑制Wnt3a信号通路，验证了Wnt/β-catenin级联信号通路在藏红花素抗抑郁作用中的必要性。研究者采用Dkk1（Wnt/β-catenin拮抗剂）特异性地阻断Wnt/β-catenin级联，并注射BrdU，给予藏红花素（25mg/kg，i.g.）治疗（图6A-B）。在注射Dkk1后，藏红花素对小鼠TST和FST的影响，以及其对祖细胞增殖和不成熟神经元分化的促进作用均受到抑制（图6E-F）。通过Western印迹法检测Dkk1对Wnt信号转导关键蛋白p-β-catenin、β-catenin、p-GSK3β、GSK3β的影响（图6G）。结果显示，经Dkk1处理后，Wnt3a、p-GSK3β/GSK3β降低，而p-β-catenin/β-catenin上调，表明Dkk1成功阻断了由藏红花素激活的Wnt信号（图6H-J）。因此，Wnt/β-catenin通路在藏红花素调节的神经再生增强和抗抑郁作用中起着关键作用。

图6 Dkk1治疗逆转藏红花素对抑郁症状和神经发生的相关作用

结论

综上所述，藏红花素在抗抑郁作用方面的副作用较氟西汀轻微。其抗抑郁作用与小鼠海马神经发生及Wnt/b-连环蛋白级联反应激活有关。这揭示了藏红花素抗抑郁的神经元机制，并强调了神经发生的关键作用。为藏红花素在改善抑郁症治疗效果的应用提供了理论基础。

参考文献：

Tao W, Ruan J, Wu R, Zhao M, Zhao T, Qi M, Yau SSY, Yao G, Zhang H, Hu Y, Chen G. A natural carotenoid crocin exerts antidepressant action by promoting adult hippocampal neurogenesis through Wnt/β-catenin signaling. J Adv Res. 2023 Jan;43:219-231