中藥黃芩素應用於治療因體內發炎而出現之憂鬱行為
113年08月11日
【本篇報導由生命科學系 李明忠副教授研究團隊提供】 外在憂鬱行為的表現和身體內部發炎息息相關。有鑑於傳統中草藥黃芩在抗發炎方面有良好的效果，本研究目的即在探討黃芩中的主要成分黃芩素（Baicalein）在抗發炎與抗憂鬱方面的治療功效。研究結果顯示，由脂多醣（LPS）誘導而出現憂鬱行為的小鼠，注射黃芩素之後，其憂鬱行為會有明顯的改善；在舒緩體內發炎方面，血液內一些促進體內發炎的細胞因子（包括MCP-1、TNF-α、IL-6…等）含量，也會因黃芩素的注射而下降。另在大腦海馬迴進行的檢測的結果顯示，黃芩素會下調海馬迴中的NF-κB和iNOS蛋白質水平，因而減輕神經發炎反應。除此之外，黃芩素還可以提高小鼠海馬迴中成熟的腦源性神經營養因子（mBDNF）的產量，以及提高mBDNF/proBDNF的比例，使得腦內神經元存活能力和神經突觸的可塑性增加。由此可知，傳統中藥黃芩中的黃芩素，可有效抑制LPS所誘發的神經發炎反應，並進而改善伴隨體內發炎而出現的憂鬱行為。 現代人忙碌的生活方式與沈重的社會壓力極易導致焦慮或憂鬱等情緒疾病的發生。近年來，越來越多研究顯示，情緒疾病的成因之一與身體內部神經發炎有著密不可分的關聯。利用脂多醣（LPS）誘發小鼠產生焦慮以及憂鬱行為，是研究情緒疾病常用的動物模式之一。當LPS進入小鼠的血液循環系統後，會引起全身廣泛性的發炎反應，造成免疫細胞產生大量的發炎因子，例如MCP-1、TNF-α、IL-6…等；一旦腦部出現神經發炎反應，動物即會表現出罹患情緒疾病之行為。根據先前的研究，中藥黃芩在對抗發炎方面有良好的效果，因此，本研究使用黃芩中的主要成分黃芩素（Baicalein）進行測試，期能有效抑制神經發炎現象，並對罹患情緒疾病的小鼠達到治療的效果。 尾部懸吊實驗（TST）和強迫游泳實驗（FST）是測試小鼠是否出現憂鬱行為常用的方法；實驗過程中，小鼠放棄掙扎靜止不動的時間越長，代表其憂鬱的程度越高。由圖一可知，發炎組（LPS-Saline）小鼠靜止不動時間和對照組（Saline-Saline）相比明顯增長；使用黃芩素進行治療後，治療組（LPS-Baicalein）小鼠靜止不動的時間則會明顯縮短。由此可知，黃芩素可有效改善因LPS誘發體內發炎所產生的憂鬱行為。 圖一：尾部懸吊實驗（TST）和強迫游泳實驗（FST）測試結果。 另對實驗小鼠血液及腦部海馬迴組織進行生化分析後，由圖二可知，使用LPS誘發後，小鼠血中一些促使發炎的細胞因子（如MCP-1、TNF-α、IL-6…等）含量都會增加，腦內與神經發炎相關的物質（如NF-κB、iNOS…等）也會增加，而與神經元存活並提升突觸可塑性相關的mBDNF反而會下降。使用黃芩素進行治療後，上述各項促使發炎的相關物質含量則會下降，腦內mBDNF的含量也會重新提升。由此可知，黃芩素可透過降低體內與腦內發炎反應的方式，改善小鼠表現出的憂鬱行為。 圖二：小鼠體內各項發炎相關物質含量的變化。 原文出處：Liu, H. T., Lin, Y. N., Tsai, M. C., Wu, Y. C., & Lee, M. C. (2022). Baicalein Exerts Therapeutic Effects against Endotoxin-Induced Depression-like Behavior in Mice by Decreasing Inflammatory Cytokines and Increasing Brain-Derived Neurotrophic Factor Levels. Antioxidants (Basel, Switzerland), 11(5), 947. https://doi.org/10.3390/antiox11050947