创伤后应激障碍（Post-traumatic stress disorder，PTSD）是一种对严重压力源的异常神经心理反应，其核心特征是恐惧记忆异常。患者会出现恐惧、焦虑、抑郁等严重的精神症状，在各种灾难后幸存者的发病率可以达到10%-30%，终生患病率高达3%-58%。目前主要治疗方法是暴露疗法和药物治疗，但两者都有局限性，寻找治疗PTSD的有效药物仍然是临床方面迫切需要的。
根据中医理论，PTSD是一种抑郁综合征，其发生与心脏和肾的缺陷有关。黄精益气养血，滋补五脏，因此它在传统中医中被用作治疗抑郁症综合征的处方。黄精多糖（PSP）是主要活性成分，但是PSP对创伤后应激障碍的影响及其机制尚不清晰。对此，安徽中医药大学朱国旗研究员团队开展相关研究，研究成果于Journal of Ethnopharmacology（医学Q2，IF:5.40）期刊上发表题目为“Polysaccharides from Polygonatum cyrtonema Hua prevent post-traumatic stress disorder behaviors in mice: Mechanisms from the perspective of synaptic injury, oxidative stress, and neuroinflammation”的研究论文。
研究团队前期从多花黄精的根茎中提取制备了粗多糖：石油醚回流去除低极性成分，用水回流提取，Sevage法脱蛋白，透析后得到分子量为6kD至14 kD的PSP溶液。超高效液相色谱（UPLC）结果显示PSP主要含有六种糖类和糖醛酸。本研究中，成年雄性小鼠先通过单次连续暴露于约束、强迫游泳、麻醉和足部电击四种压力源建立单次延长应激（Single prolonged stress，SPS）模型，建模后第1、7、14天麻醉并斩首收集血清和海马组织。然后实验小鼠被分为六组：对照组、SPS组、低剂量PSP组、中剂量PSP组，高剂量PSP组（200、400和800 mg/kg）和阳性对照组（10 mg/kg 帕罗西汀）。进一步实验设立了对照组、SPS组、PSP组（最佳剂量），SPS+PSP+ML385（30 mg/kg）五组。给药后进行行为测试（露天试验: open field test，OFT；高架十字迷宫测试：Elevated plus maze test，EPMT；恐惧调节任务：fear conditioning task，FCT）（图1）。
SPS模型小鼠表现出显著的PTSD样症状（高度的恐惧记忆和焦虑），而帕罗西汀（PRX）和PSP给药改善了SPS诱导的恐惧和焦虑样行为。由于中等剂量（400mg/kg）的PSP改善诱导小鼠PTSD样行为的效果最为明显，因此选择该剂量的PSP用于进一步研究（图2）。PSP抑制SPS小鼠海马区GFAP的表达（图3，图4）。TEM观察到PSP给药减弱CA1区突触数量(图5G和H）。PSP处理使小鼠海马体SOD活性和丙二醛含量降低及核因子红细胞2相关因子2（Nrf2）和血红素氧合酶1（HO-1）的表达水平明显高于对照组，这些结果表明PSP减少SPS诱导的氧化应激（图6）。PSP显著降低SPS小鼠血清中白细胞介素1（IL-1β）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）以及海马NOD样受体蛋白3（NLRP3）和衔接蛋白凋亡相关斑点样蛋白（ASC）的表达水平表明PSP改善SPS诱导的炎症反应（图7）。上述研究表明氧化损伤、炎症反应和突触可塑性密切相关。PSP可能通过调节氧化应激和NLRP3介导的炎症影响Nrf2/HO-1信号通路，从而改善SPS诱导的突触损伤和PTSD样行为（图10）。
图2 PSP减轻SPS小鼠的恐惧记忆获得和焦虑样行为。（A，B）情境和提示恐惧测试中的冻结时间。（C）EPMT中探索张开双臂所用时间百分比。（D，E）OFT中在中心区域行走距离和时间。（F）OFT中覆盖的总距离。（G）描绘的运动痕迹。
图3 PSP降低SPS小鼠肾上腺轴功能亢进，改善海马CA1区细胞损伤。（A）血清CORT水平。（B）海马CA1、DG和CA3区的HE染色。（C）CA1、DG和CA3区域中的细胞数量，由苏木精—伊红进行染色。
图4 PSP预防SPS诱导的星形胶质细胞异常。（A）GFAP的代表性印迹和定量数据。（B）显示CA1区GFAP表达的典型免疫荧光图像。（C）GFAP免疫荧光定量。（D）Sholl分析的代表性图像和定量数据。
图5 PSP改善海马突触SPS小鼠的可塑性。（A-F）BDNF/β-肌动蛋白，p-TrkB/β-肌动蛋白、PSD95/β-肌动蛋白和Arc/β-肌动蛋白、GluA1/β-肌动蛋白和GluN2B/β-肌动蛋白。（G）海马CA1区突触结构的代表性图像海马体。箭头表示突触结构。（H）突触数量。
图6 PSP改善SPS诱导的氧化损伤。（A，B）实验1。（C，D）代表性印迹和Nrf2/β-肌动蛋白和HO-1/β-肌动蛋白的定量数据在实验1中。（E，F）海马水平SOD和MDA。（G，H）Nrf2/实验2的β-肌动蛋白和HO-1/β-肌动蛋白的代表性印迹和定量数据。
图7 PSP抑制SPS诱导的炎症响应。（A，B）实验1中血清IL-1β和TNF-α水平。（C，D）代表性印迹和定量实验1中NLRP3/β-肌动蛋白和ASC/β-肌动蛋白的数据。（E，F）来自实验2的IL-1β和TNFα的血清水平。（G，H）代表NLRP3/β-肌动蛋白和实验2的ASC/β-肌动蛋白。
安徽中医药大学朱国旗教授和杨绍杰博士为论文的通讯作者，原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jep.2023.117165
