Mol. Psychiatry:化学合成的裸盖菇素和迷幻蘑菇提取物对小鼠大脑分子和代谢谱的影响

2024-02-28 xiongjy MedSci原创 发表于上海

这项研究结果表明,PME对突触可塑性的影响比PSIL更有效和持久,这一结果支持从惰性载体到化学裸盖菇素到PME的效应梯度,进一步支持差异效应。

裸盖菇素是一种天然存在的色胺生物碱前药,目前正在研究用于治疗一系列精神疾病。临床前报告表明,含裸盖菇素的蘑菇提取物或“全谱”(迷幻)蘑菇提取物(PME)的生物学效应可能与化学合成的裸盖菇素(PSIL)不同。

这篇文章比较了PME与PSIL对雄性C57Bl / 6j小鼠头部抽搐反应(HTR),神经可塑性相关突触蛋白和额叶皮层代谢组学特征的影响。作者在成年(~11周龄)C57BL / 6J雄性小鼠上进行实验,裸盖菇是从遗传证实的孢子材料培养的,在培养皿中的轻麦芽提取物琼脂上发芽。使用Waters Acquity H-Class UPLC和Xevo TQ-S Micro MS和Waters HSS T3 1.8 μm色谱柱(2.1 mm × 50 mm)测定色胺浓度。使用七点标准曲线(10 ppb -1 ppm)根据检测器响应计算浓度。

统计分析上,实验数据表示为均值±均值的标准误(SEM)。为了确定组间差异,使用单因素和双因素重复测量方差分析 (ANOVA)。Tukey's 或 Dunnett's Multiple Comparison Tests 用于分析事后比较。

figure 1

图1:PSIL和PME在裸盖菇素浓度为4.4 mg/kg时诱导HTR。

从结果来看,HTR 测量显示 PSIL 和 PME 在 20 分钟内的效果相似。使用蛋白质印迹测定脑标本(额叶皮层、海马体、杏仁核、纹状体)的突触蛋白、GAP43、PSD95、突触素和 SV2A。这些蛋白质可以作为突触可塑性的指标。治疗后三天,突触蛋白增加幅度很小。

figure 2

图 2:治疗后 11 天的 GAP43 水平

11 天后,PSIL 和 PME 显著增加额叶皮层中的 GAP43 (p = 0.019; p = 0.039)和海马体(p = 0.015; p = 0.027)和海马体中的突触素(p = 0.041; p = 0.05)和杏仁核(p = 0.035;p = 0.004)。PSIL 增加了杏仁核中的 SV2A (p = 0.036),PME 在海马体中增加了 SV2A (p = 0.014)。在纹状体中,突触素仅通过PME增加(p = 0.023)。当分别分析PSIL或PME对任何大脑区域的PSD95没有显著影响。

figure 3

图 3:治疗后 11 天的 PSD95 水平。

方差分析 (ANOVA) 显示,与载体对照相比,PME 的所有大脑区域的 4 种蛋白质中的每一种都显着增加,而仅在海马体和杏仁核中观察到显着的 PSIL 效应,并且仅限于 PSD95 和 SV2A。

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图4:治疗后11天的突触素水平。

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图5:治疗后11天的SV2A水平。

figure 6

图6:突触蛋白的嵌套方差分析。

利用毛细管电泳-傅里叶变换质谱 (CE-FTMS) 通过非靶向极性代谢组学对前额叶皮层进行代谢组学分析,并显示 PME 和载体组之间存在差异代谢分离。嘌呤鸟苷、次黄嘌呤和肌苷与氧化应激和能量产生途径相关,从VEH到PSIL再到PME呈逐渐下降趋势。

figure 7

图7:代谢谱。

总之,这项研究结果表明,PME对突触可塑性的影响比PSIL更有效和持久,这一结果支持从惰性载体到化学裸盖菇素到PME的效应梯度,进一步支持差异效应。

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图 8:PME 和 VEH 特定通路分析的可视化热图。

还需要进一步的研究来证实和扩展这些发现,并确定与单独使用裸盖菇素相比,可能导致PME增强效果的分子。

文献出处:

Shahar, O., Botvinnik, A., Shwartz, A. et al. Effect of chemically synthesized psilocybin and psychedelic mushroom extract on molecular and metabolic profiles in mouse brain. Mol Psychiatry (2024). https://doi.org/10.1038/s41380-024-02477-w

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