糖尿病（DM）是一种全球性的慢性代谢性疾病，而抑郁症（DD）则是一种以显著且持续的抑郁情绪为特征的情绪障碍。鉴于DM患者所承受的疾病负担、持续的治疗需求以及对并发症的担忧，他们更易罹患DD。因此，加强早期识别并寻求有效治疗对于这些患者至关重要，其治疗方案应兼顾血糖控制的改善与DD的缓解。

 

在中医学的理论体系中，DM与DD被归类于“消渴”和“郁证”范畴，两者均显示出肝肾功能失调的迹象。交泰丸（JTW）中黄连可降低心火，肉桂可温煦肾水，两者结合运用，旨在达到调和心肾、平衡寒热之目的。环磷酸腺苷（cAMP）是细胞信号传导过程中的关键分子，而蛋白激酶A（PKA）在中枢神经系统（CNS）中广泛分布，对神经元的分化、存活以及长期学习记忆的形成具有显著作用。因此，cAMP/PKA/CREB信号通路在抑郁症和糖尿病的病理过程中扮演着重要角色，这表明该通路可能成为治疗DM和DD的潜在靶点。

 

近日，一篇名为“Jiao-tai-wan and its effective component-berberine improve diabetes and depressive disorder through the cAMP/PKA/CREB signaling pathway”的文章探讨了JTW对DM及DD的相关作用机制。

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图1 论文首页

JTW可改善DD小鼠的糖脂代谢紊乱

该研究通过记录各组小鼠的体重及糖脂代谢相关指标的变动情况来评估JTW在DM治疗中的作用。结果显示，相较于db/db小鼠，经CRS处理后，小鼠体重显著减轻（图2B、C）。同时，JTW能够显著逆转CRS小鼠的空腹血糖（FBG）和空腹胰岛素（FINS）水平变化，其中DD+HJTW组的效果尤为突出。进一步地，JTW治疗后，DD小鼠的胰岛素抵抗（HOMA-IR）指数显著下降（图2D-F）。

葡萄糖耐量试验（OGTT）结果表明，与db/db组相比，DD组小鼠的糖代谢紊乱更为严重，而JTW能够改善小鼠的糖耐量受损情况（图2G）。与db/db组相比，DD小鼠血清中的脂质代谢指标（TG、TC、LDL-C）水平均有所升高，而HDL-C水平则明显降低；高剂量JTW显著逆转了上述指标的变化（图2H-K）。这些数据显示，JTW能够改善DD小鼠的糖脂代谢紊乱。

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图2 JTW可改善DD小鼠的糖尿病状态

JTW可改善DD小鼠的抑郁样症状

在CRS实验结束时，研究者对小鼠进行了行为学测试，旨在评估JTW对抑郁样行为的影响。结果表明，DD小鼠在强迫游泳测试（FST）和悬尾测试（TST）中的静止时间均显著长于db/db组小鼠。然而，JTW的施用能够显著减少DD小鼠的静止时间，且高剂量的JTW与氟西汀相比，其效果更为显著（图3A、B）。此外，与db/db组相比，DD组小鼠在开放场测试（OFT）中在中心区域的总移动距离、穿越中心区域的次数以及在中心区域的停留时间均显著减少。高剂量的JTW能够明显逆转这一现象（图3C-E）。OFT中小鼠的运动轨迹图能够更直观地展示JTW对DD小鼠抑郁样行为的治疗效果（图3F）。
研究还利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UHPLC/Q-TOF-MS）技术，对血清中与抑郁相关的神经递质水平进行了测定。结果显示，CRS显著降低了小鼠血清中神经递质的水平（3G-J）。与DD组相比，JTW的施用使得血清中的5-羟色胺（5-HT）、去甲肾上腺素（NE）、多巴胺（DA）和γ-氨基丁酸（GABA）水平均有所升高，但DD+LJTW组小鼠血清中的GABA水平未见明显变化。综上所述，JTW能够改善DD小鼠的抑郁样症状。
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图3 JTW可改善DD小鼠的抑郁样症状

JTW可激活DD小鼠海马区cAMP、PKA、CREB信号通路

为探究JTW的作用是否与cAMP、PKA、CREB信号传导途径相关联，研究运用Western Blot、ELISA以及RT-qPCR技术，对小鼠海马组织中相关蛋白及mRNA的表达水平进行了测定（图4A）。相较于db/m组，DD组小鼠的cAMP含量明显减少（图4B），同时PKA（图4C-E）和CREB（图4D-F）的mRNA表达量及其磷酸化水平亦显著下降，然而经JTW处理后，这些变化均得到了逆转。该结果揭示了JTW能够激活DD小鼠海马组织中受抑制的cAMP、PKA、CREB信号通路。
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图4 JTW激活DD小鼠海马中cAMP/PKA/CREB信号通路

JTW中发挥治疗作用的活性成分

同时，研究还利用HT-22细胞开展了体外实验来深入探究JTW的有效成分。通过高效液相色谱（HPLC）指纹图谱分析，确认了JTW包含9种主要化学成分，包括盐酸巴马汀、盐酸小檗碱、小檗碱、盐酸黄柏碱、木兰花碱、盐酸麻黄碱、非洲防己碱、肉桂酸和肉桂醛。分子对接技术的结果揭示，JTW中的这9种化学成分均能与蛋白激酶A（PKA）形成稳定的结合（图5），其中小檗碱展现出最低的结合自由能（△G:−7.258 kcal/mol），暗示其结合最为稳固。基于此，小檗碱被认为是JTW中具有治疗活性的关键成分。
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图5 PKA与JTW活性成分通过分子对接作用的相互作用

小檗碱对HT-22细胞cAMP、PKA、CREB信号通路的影响

研究运用了ELISA、Western Blot以及RT-qPCR技术，对HT-22细胞内cAMP、PKA及CREB的表达水平进行了测定（图6）。结果显示，相较于对照组，经CORT和Glu处理后，HT-22细胞内的cAMP水平、PKA及CREB的mRNA表达和磷酸化水平均显著降低，而小檗碱则显著逆转了这些变化。这些发现表明，小檗碱能够通过cAMP、PKA、CREB信号传导途径，缓解由CORT与葡萄糖共同作用导致的HT-22细胞损伤及相关的抑郁样行为。

 

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图6 小檗碱对HT-22细胞中cAMP/PKA/CREB信号通路的影响

为了进一步验证这一结论，研究进行了反向验证实验，使用了PKA的激活剂和抑制剂。在HT-22细胞中加入PKA特异性抑制剂H-89，并观察小檗碱对细胞的影响。结果表明，小檗碱显著提升了HT-22细胞内cAMP含量、PKA及CREB mRNA表达和磷酸化水平，且不受H-89的影响（图7）。

 

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图7 小檗碱对受抑制的HT-22细胞相关影响

 

 

然而，若预先加入H-89，则HT-22细胞对小檗碱的反应将减弱，这表明cAMP、PKA、CREB信号传导途径的激活功能受损。同时，表型分析结果也显示，H-89预处理后，小檗碱在改善HT-22细胞抑郁相关神经递质含量和抑制细胞凋亡方面的能力明显减弱（图8）。这些结果进一步证实了小檗碱通过激活cAMP、PKA、CREB信号传导途径，能够改善CORT与Glu共同作用引起的HT-22细胞损伤。
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图8 小檗碱对HT-22细胞神经递质水平和凋亡的影响

结论

该研究为JTW在糖尿病合并抑郁症治疗中的应用提供了理论支持，并为未来JTW相关研究的开展奠定了基础。

 

 

 

参考文献：
Tang Y, Gao Y, Nie K, Wang H, Chen S, Su H, Huang W, Dong H. Jiao-tai-wan and its effective component-berberine improve diabetes and depressive disorder through the cAMP/PKA/CREB signaling pathway. J Ethnopharmacol. 2024 Apr 24;324:117829. doi: 10.1016/j.jep.2024.117829

 

作者｜梅斯医学
编辑 | 竹子