رویکرد متابولومیک مبتنی بر NMR برای بررسی اثر و مکانیسم‌های مولکولی مرتبط اسانس زعفران در برابر افسردگی

افسردگی در حال حاضر به عنوان چهارمین علت ناتوانی در سطح جهان قرار دارد که تقریباً 20 درصد از جمعیت جهان را تحت تأثیر قرار می دهد. ما یک مدل افسردگی ناشی از استرس محدودیت مزمن (CRS) را در موش ایجاد کردیم و از فلوکستین به عنوان یک داروی مرجع استفاده کردیم. ما پتانسیل درمانی اسانس زعفران (SEO) را ارزیابی کردیم و مکانیسم های اساسی آن را از طریق شاخص های رفتاری و تجزیه و تحلیل متابولومیک مبتنی بر NMR روشن کردیم. یافته‌ها نشان می‌دهد که SEO علائم رفتاری افسردگی، مانند تعداد ورود به ناحیه مرکزی، تعداد مدفوع، تأخیر بی‌حرکتی، و مدت زمان بی‌حرکتی را در هر دو آزمون تعلیق دم (TST) و آزمون شنای اجباری (FST) بهبود می‌بخشد.

همراه با اصلاح اختلال در تنظیم 5 سروتونین. تحقیقات متابولیک شانزده نشانگر زیستی بالقوه را در سراسر کبد، طحال و کلیه ها شناسایی کردند. SEO به طور قابل توجهی 9 مورد از این نشانگرهای زیستی را تعدیل کرد: دی متیل گلیسین، گلیسرول، آدنوزین، β-گلوکز، α-گلوکز، یوریدین، مانوز، سارکوزین و آسپارتات، با گلیسرول به عنوان یک نشانگر زیستی رایج در کبد و طحال. تجزیه و تحلیل مسیر نشان می دهد که این نشانگرهای زیستی در گلیکولیز، متابولیسم گلیسین سرین ترئونین و متابولیسم انرژی شرکت می کنند که به طور بالقوه نقشی در تنظیم عصبی دارند. به طور خلاصه، SEO به طور موثر رفتارهای شبه افسردگی را در موش‌های CRS، عمدتاً از طریق تعدیل گلیکولیز، متابولیسم اسیدهای آمینه و متابولیسم انرژی کاهش می‌دهد و به طور بالقوه اثرات ضد افسردگی را از طریق تنظیم عصبی اعمال می‌کند.

مطالعه ما دیدگاهی در مورد تغییرات متابولیت مولکولی کوچک در موش‌های CRS از مسیر عدسی متابولومیک ارائه می‌کند. همچنین، شواهدی را برای پتانسیل ضد افسردگی اسانس‌های گیاهی ارائه می‌دهد و به درک ما از مکانیسم‌های طب سنتی چینی در درمان افسردگی کمک می‌کند.

Depression currently ranks as the fourth leading cause of disability globally, affecting approximately 20% of the world’s population. we established a chronic restraint stress (CRS) induced depression model in mice and employed fluoxetine as a reference drug. We assessed the therapeutic potential of saffron essential oil (SEO) and elucidated its underlying mechanisms through behavioral indices and NMR-based metabolomic analysis. The findings indicate that SEO ameliorates behavioral symptoms of depression, such as the number of entries into the central area, fecal count, latency to immobility, and duration of immobility in both the Tail Suspension Test (TST) and the Forced Swim Test (FST), along with correcting the dysregulation of 5-serotonin.

Metabolomic investigations identified sixteen potential biomarkers across the liver, spleen, and kidneys. SEO notably modulated nine of these biomarkers: dimethylglycine, glycerol, adenosine, β-glucose, α-glucose, uridine, mannose, sarcosine, and aspartate, with glycerol emerging as a common biomarker in both the liver and spleen. Pathway analysis suggests that these biomarkers participate in glycolysis, glycine serine threonine metabolism, and energy metabolism, potentially implicating a role in neural regulation. In summary, SEO effectively mitigates depressive-like behaviors in CRS mice, predominantly via modulation of glycolysis, amino acid metabolism, and energy metabolism, and potentially exerts antidepressant effects through neural regulation.

Our study offers insights into small molecule metabolite alterations in CRS mice through a metabolomics lens, providing evidence for the antidepressant potential of plant essential oils and contributing to our understanding of the mechanisms of traditional Chinese medicine in treating depression.