《Food & Function》：Synergistic sleep-promoting effects of magnesium and apigenin in normal and insomnia mouse models
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本原创研究系统评估了镁(Mg)与芹菜素(A)联用在多种小鼠睡眠障碍模型中的促眠效果及机制。研究发现A+M组合（高剂量）能显著延长睡眠时间（正常鼠44%，咖啡因诱导鼠32%，PCPA诱导失眠鼠37%），其效果与阳性药苯海拉明(DIPH)相当，且两成分存在协同作用。机制上，A+M通过抑制NFκB信号通路，减少小胶质细胞(Iba1)活化，从而降低系统及下丘脑炎症因子(TNFα)水平。该研究为开发一种天然、有效的失眠干预策略提供了新的见解和实验依据。
引言
失眠是一种影响睡眠质量和整体健康的普遍病症，其与神经炎症存在双向关联。芹菜素(Apigenin)是一种天然黄酮类化合物，具有抗抑郁和改善睡眠的潜力；镁(Magnesium)是体内第四丰富的离子，参与多种酶促反应，并在睡眠调节中发挥关键作用。尽管两者单独使用均表现出促眠特性，但它们的组合效应尚未被探索。本研究旨在评估镁与芹菜素联用(A + M)的促眠效果及其作用机制。
材料与方法
研究使用了雄性C57BL/6J野生型小鼠。通过戊巴比妥诱导睡眠实验评估不同处理的促眠效果。实验分组包括：对照组、芹菜素(A；4 mg kg?1)、镁(M；40 mg kg?1)、低中高剂量A+M组合(A + M (LD/MD/HD))以及阳性对照苯海拉明(DIPH；20 mg kg?1)组。此外，还建立了咖啡因诱导的睡眠障碍模型和对氯苯丙氨酸(PCPA)诱导的失眠模型，以评估A+M在不同病理条件下的疗效。通过Bliss独立性模型分析协同作用。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血浆中肿瘤坏死因子α(TNFα)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)的水平。通过定量聚合酶链反应(qPCR)和蛋白质印迹法(Western blotting)分别检测下丘脑中TNFα mRNA的表达以及离子钙结合衔接分子1(Iba1)、核因子κB(NFκB)及其磷酸化形式的蛋白表达水平。
结果
3.1 芹菜素和镁处理在小鼠中表现出催眠作用
在戊巴比妥诱导的睡眠测试中，单独使用芹菜素或镁并未显著改善小鼠的睡眠持续时间。然而，当两者联合使用时，观察到了剂量依赖性的催眠效应。A+M中剂量(MD)和高剂量(HD)分别使睡眠时间显著增加了16%和44%，其中A+M(HD)的效果与阳性对照DIPH(增加48%)相当。
3.2 芹菜素和镁处理改善了咖啡因诱导的小鼠睡眠障碍
在咖啡因诱导的睡眠障碍模型中，与未诱导的对照组相比，模型组小鼠的睡眠时间显著减少了21%。单独使用芹菜素或镁仍无显著改善，而A+M(HD)处理使睡眠时间显著增加了32%，与DIPH的效果相当。Bliss独立性分析证实了A+M(HD)在咖啡因诱导小鼠中存在协同效应。
3.3 芹菜素和镁处理在小鼠中表现出催眠和抗炎作用
对小鼠进行为期21天的连续处理后，A+M(HD)组的睡眠时间显著增加了22%，而单独成分处理无此效果。长期处理未改变小鼠的体重、食物和水消耗量，也未影响主要器官系数。在抗炎效应方面，为期21天的A+M(HD)处理显著抑制了血浆中TNFα和IL-6的水平，分别降低了27%和34%。单独使用芹菜素或镁也抑制了IL-6水平。
3.4 芹菜素和镁处理改善了PCPA诱导的失眠小鼠的睡眠持续时间
在PCPA诱导的失眠模型中，模型组小鼠睡眠时间减少了33%。单独使用芹菜素或镁未能改善睡眠，而A+M(HD)处理使睡眠时间显著增加了37%。Bliss分析再次证明了A+M(HD)在此模型中的协同效应。
3.5 芹菜素和镁处理在PCPA诱导的失眠小鼠中表现出抗炎作用
PCPA诱导导致小鼠血浆中TNFα、IL-1β和IL-6水平显著升高，表明其处于炎症状态。A+M(HD)处理能显著抑制这三种炎症因子的血浆水平。此外，PCPA诱导导致小鼠下丘脑系数显著降低，而A+M(HD)处理挽救了这一缺陷。在下丘脑中，PCPA诱导导致TNFα mRNA表达升高，而芹菜素、镁或A+M(HD)处理均能显著抑制其表达。进一步的机制研究表明，PCPA诱导导致下丘脑中小胶质细胞活化标志物Iba1的表达增加以及NFκB的活化，而A+M(HD)处理能够显著抑制Iba1的表达和NFκB的活化。
讨论
认知行为疗法(CBT-I)常与催眠药物联用治疗失眠，但长期使用传统药物可能产生耐受性和副作用。苯海拉明(DIPH)作为阳性对照，通过阻断中枢神经系统(CNS)中的组胺1(H1)受体来促进睡眠，但可能带来代谢方面的不良影响。相比之下，本研究中使用的A+M组合未观察到类似不良反应。芹菜素和镁均已知具有抗炎特性，且镁缺乏与免疫系统激活和NFκB通路上调有关。本研究中A+M组合可能通过同时靶向NFκB信号通路中的不同环节（如IκB和NFκB本身），从而更全面地抑制炎症反应和下游TNFα表达，这可能是其协同促眠效应的机制之一。研究所用剂量换算至人体后，低于临床研究中显示良好耐受性的剂量，具有转化潜力。研究还指出，尽管芹菜素口服生物利用度低的问题可通过纳米制剂改善，但镁补充剂已有多种形式可供选择，如柠檬酸镁的生物利用度高于氧化镁。下丘脑在睡眠调节中至关重要，失眠常伴随下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴功能紊乱和炎症因子（如TNFα）水平升高。本研究发现A+M能抑制系统性和下丘脑的TNFα水平，这可能是其改善睡眠的关键。此外，促炎细胞因子TNFα和IL-6也是压力、焦虑和抑郁的已知介质，因此A+M的抗炎作用可能同时有益于情绪调节。小胶质细胞的活化是神经炎症的标志，慢性睡眠剥夺可激活小胶质细胞。本研究中观察到的A+M对下丘脑Iba1表达的抑制，进一步支持了其通过抑制神经炎症来促进睡眠的机制模型。本研究主要采用行为学终点（翻正反射消失）评估睡眠，未来结合脑电图(EEG)和肌电图(EMG)评估，并检测神经肽（如食欲素、褪黑素）和脑脊液炎症标志物，将有助于更深入地理解A+M的促眠机制。
结论
本研究证实，镁与芹菜素联合治疗(A+M)能在正常睡眠条件下及多种失眠模型中改善睡眠持续时间。机制分析表明，A+M通过抑制NFκB，调节了系统性和下丘脑的TNFα水平，并抑制了下丘脑中的小胶质细胞活化。这些发现凸显了A+M作为一种天然干预措施，在恢复睡眠结构和减轻与失眠相关的神经生理缺陷方面的潜力，使其成为药理制剂的一种有前景的替代选择。
