《Scientific Reports》:Plant hormone jasmonic acid reduces anxiety behavior in mice
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焦虑症是全球致残的主要原因,为探究植物源分子对其的作用,研究人员对小鼠开展茉莉酸(JA)的研究。结果发现,JA 经口服、腹腔和脑室内给药,均展现抗焦虑样效果,且该效果由 5-HT1A受体和多巴胺 D1受体系统介导,为焦虑症治疗提供新方向。
在快节奏的现代生活中,焦虑情绪如影随形,焦虑症更是成为了全球范围内的重大健康难题,严重影响着人们的生活质量,给全球疾病负担带来沉重压力。目前,尽管有多种治疗焦虑症的方法,如心理治疗和药物治疗,但仍存在诸多问题。约一半的患者对传统的抗焦虑或抗抑郁药物反应不佳,而且焦虑症和抑郁症受遗传、环境和神经生物学等多种复杂因素的相互作用影响,使得开发通用有效的治疗方法困难重重。因此,寻找新的治疗物质和作用机制迫在眉睫。
在这样的背景下,日本明治大学(Department of Agricultural Chemistry, School of Agriculture, Meiji University)的研究人员开展了一项关于植物激素茉莉酸(Jasmonic acid,JA)对小鼠焦虑行为影响的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为焦虑症的治疗带来了新的曙光。
研究人员主要运用了行为学实验技术,选用雄性 C57BL/6 小鼠,通过腹腔注射、口服和脑室内注射(ICV)等方式给予小鼠不同剂量的 JA,随后利用高架十字迷宫实验(Elevated plus maze,EPM)、旷场实验(Open field test,OFT)和新奇环境进食抑制实验(Novelty-suppressed feeding test,NSFT)来评估小鼠的焦虑行为。
研究结果如下:
- JA 具有抗焦虑样效果:腹腔注射 JA 后,在 EPM 实验中,小鼠在开放臂停留的累计时间显著增加,开放臂进入频率也明显上升,而移动距离没有显著差异,这表明腹腔注射 JA 能增加小鼠在开放臂的停留时间和频率,却不影响其运动能力,体现出抗焦虑样效果;在 OFT 实验中,JA 处理组小鼠进入中心区域的频率显著增加,JA 300μg 组在中心区域的累计停留时间也有所增加;在 NSFT 实验中,JA 处理组小鼠在中心区域的累计停留时间显著增加,进入中心区域的频率也略有上升。这些结果从多个行为学实验角度证明了腹腔注射 JA 具有抗焦虑样效果。
- 口服和中枢给药同样有效:口服 JA 的小鼠在 EPM 实验中,开放臂累计时间显著增加,封闭臂累计时间显著减少,开放臂频率增加,且 300μg/mouse 剂量组的头向下看的频率也显著增加,说明口服 JA 也具有抗焦虑样效果;对小鼠进行 ICV 注射 JA 后,在 EPM 实验中,开放臂累计时间增加,封闭臂累计时间减少,开放臂频率增加,表明中枢给药的 JA 同样能产生抗焦虑样效果。
- 相关受体系统的作用:研究人员使用 5-HT1A受体拮抗剂 WAY100135 和多巴胺 D1受体拮抗剂 SCH23390 进行实验。结果发现,WAY100135 能显著阻断 JA 诱导的小鼠在 OFT 实验中进入中心区域累计时间和频率的增加;SCH23390 能显著阻断 JA 诱导的小鼠在 OFT 实验中进入中心区域累计时间的增加。这表明 5-HT1A受体和多巴胺 D1受体系统参与了 JA 的抗焦虑样作用机制。
研究结论表明,植物激素 JA 在小鼠中通过腹腔、口服和 ICV 注射均能发挥抗焦虑样作用,且这种作用可能涉及中枢多巴胺和 5 - 羟色胺系统。该研究首次揭示了 JA 在动物体内的这一功能,为焦虑症的治疗提供了新的潜在化合物和研究方向。这不仅拓展了人们对植物激素生理功能的认识,还为开发新型抗焦虑药物提供了理论依据。未来,有望进一步深入研究 JA 在人体内的作用机制,以及如何将其更好地应用于临床治疗,为广大焦虑症患者带来新的希望。