《Journal of Cellular and Molecular Medicine》：Wogonin Mitigates Depression by Inhibiting TNF-α/TNFR1/CXCL1 Signalling-Mediated Astrocyte Activation
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针对抑郁症现有治疗应答率低、副作用大的难题，本研究聚焦神经炎症机制，探讨汉黄芩素（wogonin）的抗抑郁潜力。通过体外LPS诱导星形胶质细胞模型及体内CUMS小鼠模型，发现wogonin可抑制TNF-α/TNFR1/CXCL1信号轴，减轻星形胶质细胞活化（降低GFAP、C3表达），修复海马CA1区突触可塑性（恢复fEPSP斜率、PTP、LTP），逆转CUMS诱导的抑郁样行为。该研究为抑郁症治疗提供了靶向神经炎症的新策略。
在现代社会快节奏与高竞争的压力下，抑郁症已成为影响全球数亿人的“心灵感冒”，尤其在中国，约9500万患者正遭受持久情绪低落、兴趣减退与认知障碍的困扰，且发病呈年轻化趋势。尽管现有抗抑郁药物种类繁多，但仍有相当比例的患者对治疗反应不佳，或因副作用难以坚持用药。这背后，一个关键的生物学谜题逐渐浮出水面——神经炎症。越来越多的证据表明，外周与中枢神经系统的炎症反应，尤其是星形胶质细胞的异常活化，可能是驱动抑郁症发生发展的重要推手。星形胶质细胞本是大脑的“后勤管家”，维持神经元微环境稳定，但在炎症刺激下，它们会“黑化”为分泌促炎因子、损害神经元的“毒性细胞”。其中，肿瘤坏死因子-α（TNF-α）及其受体TNFR1、下游趋化因子CXCL1组成的信号轴，被证实在神经炎症中扮演核心角色。那么，能否从天然产物中找到一把“钥匙”，精准抑制这条致病通路，从而缓解抑郁？来自黄芩的活性成分汉黄芩素（wogonin）进入了研究者的视野，它早已被发现具有抗炎与神经保护特性，但其是否通过调控TNF-α/TNFR1/CXCL1轴改善抑郁，尚待阐明。为此，研究人员构建了体外脂多糖（LPS）刺激的星形胶质细胞模型与体内慢性不可预测温和应激（CUMS）小鼠抑郁模型，系统探究wogonin的抗抑郁机制，相关成果发表在《Journal of Cellular and Molecular Medicine》。
研究采用的关键技术方法包括：体外分离培养小鼠皮质星形胶质细胞，通过LPS诱导活化模型；体内构建CUMS小鼠抑郁模型（雄性C57BL/6小鼠，6-8周龄，GemPharmatech提供），设置对照组、CUMS组、CUMS+wogonin组、CUMS+wogonin+重组TNF-α（r-TNF-α）组及CUMS+依那西普（etanercept，TNF-α抑制剂）组；通过蔗糖偏好试验（SPT）、悬尾试验（TST）、强迫游泳试验（FST）、旷场试验（OFT）及Morris水迷宫（MWM）评估抑郁样行为；采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测细胞上清与脑脊液中TNF-α、CXCL1水平；通过蛋白质印迹（Western blot）分析TNF-α、TNFR1、CXCL1蛋白表达；利用免疫共沉淀（Co-IP）检测TNF-α与TNFR1相互作用；借助免疫荧光与免疫组织化学观察GFAP、C3表达；通过脑片电生理记录海马CA1区场兴奋性突触后电位（fEPSP）、强直后增强（PTP）与长时程增强（LTP）；结合尼氏染色评估神经元损伤。
3.1 Wogonin Attenuates LPS-Induced Astrocyte Activation In Vitro
体外实验显示，LPS处理显著上调星形胶质细胞中胶质纤维酸性蛋白（GFAP）与补体C3（C3）的表达，证实细胞成功活化。不同浓度（1、5、10、20 μM）的wogonin均能剂量依赖性抑制这种上调，其中5 μM与10 μM效果最显著，20 μM时C3抑制略有减弱。据此选择5 μM与10 μM用于后续机制研究，表明wogonin可有效抑制LPS诱导的星形胶质细胞活化。
3.2 Wogonin Inhibits LPS-Induced Activation of the TNF-α/TNFR1/CXCL1 Signalling Axis In Vitro
进一步探究信号通路发现，LPS明显升高细胞上清与细胞内TNF-α、CXCL1水平，并增强TNF-α与TNFR1的结合。Wogonin（5、10 μM）处理可显著逆转上述变化，抑制TNF-α/TNFR1/CXCL1信号轴的激活，提示该通路是wogonin抗星形胶质细胞活化的关键靶标。
3.3 R-TNF-α Blocked the Effect of Wogonin on Astrocyte Activation in Astrocytes
为验证机制，研究加入r-TNF-α进行挽救实验。结果显示，抗TNF-α抗体与wogonin均能抑制TNF-α-TNFR1相互作用及CXCL1表达，降低GFAP、C3水平；而r-TNF-α共处理可阻断wogonin的这些效应。这表明wogonin通过抑制TNF-α/TNFR1/CXCL1通路发挥作用，且该效应可被外源性TNF-α逆转。
3.4 Wogonin Alleviates Depression-Like Behaviours in CUMS Mice, an Effect Reversed by Exogenous TNF-α and Mimicked by TNF-α Inhibition
体内实验中，CUMS小鼠表现出典型的抑郁样行为：FST与TST不动时间延长、SPT蔗糖偏好降低、OFT总运动距离缩短、MWM到达目标平台距离增加且目标象限停留时间减少。Wogonin治疗显著改善这些行为学指标，而r-TNF-α共给药可逆转wogonin的效果，TNF-α抑制剂依那西普则产生类似wogonin的保护作用，证实TNF-α通路在体内行为学改善中的核心地位。
3.5 Wogonin Rescues CUMS-Induced Synaptic Plasticity Impairments, an Effect Blocked by Exogenous TNF-α and Mimicked by TNF-α Inhibition
电生理记录揭示，CUMS导致海马CA1区fEPSP斜率、PTP与LTP显著降低，提示突触可塑性受损。Wogonin治疗可恢复这些参数至接近正常水平，而r-TNF-α可阻断此效应，依那西普同样能改善突触可塑性，表明wogonin通过抑制TNF-α通路修复受损的海马突触功能。
3.6 Wogonin Mitigates CUMS-Induced Neuronal Damage and Astrocyte Activation, Effects Counteracted by Exogenous TNF-α and Mimicked by TNF-α Inhibition
组织学分析显示，CUMS小鼠海马CA1区TNF-α表达升高，脑脊液中TNF-α、CXCL1水平增加，尼氏小体数量减少（提示神经元损伤），GFAP与C3表达上调（星形胶质细胞活化）。Wogonin处理可降低上述炎症因子水平，增加尼氏小体数量，抑制GFAP、C3表达；这些保护作用同样被r-TNF-α逆转，依那西普则模拟了wogonin的效应，进一步验证了TNF-α/TNFR1/CXCL1轴在神经保护与抗星形胶质细胞活化中的关键作用。
研究结论与讨论部分强调，星形胶质细胞功能障碍通过破坏突触形成与可塑性参与抑郁病理，而wogonin能有效抑制LPS诱导的星形胶质细胞活化（降低GFAP、C3），且其抑制作用呈现非线性剂量效应（5-10 μM最佳，20 μM略减），可能与天然化合物调控复杂基因网络的特性有关。通过多行为学范式证实wogonin改善CUMS小鼠抑郁样行为，并通过电生理证明其对海马CA1区突触可塑性（fEPSP、PTP、LTP）的恢复作用。机制上，wogonin通过抑制TNF-α/TNFR1/CXCL1信号轴发挥作用，该效应可被r-TNF-α阻断，且TNF-α抑制剂依那西普可模拟其疗效。研究聚焦于海马CA1区（因其在抑郁中体积缩小、LTP受损，且便于脑片记录），同时检测脑脊液反映全脑炎症，虽未涵盖前额叶皮层（PFC）等区域，但为抑郁症的神经炎症机制提供了新证据。总体而言，该研究首次阐明wogonin通过靶向TNF-α/TNFR1/CXCL1信号介导的星形胶质细胞活化发挥抗抑郁作用，为开发基于天然产物的抗抑郁药物提供了重要的实验依据，也为理解神经炎症与抑郁的关联提供了新的视角。
