Morinda officinalis oligosaccharide (MOO) er et oralt lægemiddel godkendt i Kina til behandling af depression. MOO absorberes dog næsten ikke, så dets antidepressive mekanisme er ikke blevet belyst. Her viser vi, at oral MOO virker på tryptophan→5-hydroxytryptophan (5-HTP)→serotonin (5-HT) metaboliske vej i tarmmikrobiotaen. MOO kan øge niveauet af tryptophanhydroxylase i tarmmikrobiotaen og derved accelerere produktionen af 5-HTP fra tryptophan; samtidig hæmmer MOO aktiviteten af 5-hydroxytryptophan-decarboxylase og reducerer derved produktionen af 5-HT og reducerer produktionen af 5-HT. Akkumulering af 5-HTP. Forhøjet 5-HTP i tarmmikrobiotaen absorberes i blodet og krydser derefter blod-hjerne-barrieren for at øge 5-HT-niveauet i hjernen. Derudover udøver pentasaccharid, som en af hovedkomponenterne i MOO, en signifikant antidepressiv effekt gennem samme mekanisme som MOO. Denne undersøgelse er den første, der afslører, at MOO kan lindre depression ved at øge 5-HTP i tarmmikrobiotaen.
Depression er en almindelig psykisk sygdom, der rammer mere end 264 millioner mennesker verden over. Imidlertid er nuværende behandlinger for depression utilfredsstillende af forskellige årsager, såsom manglen på effektive terapeutiske lægemidler; derfor er det yderst ønskeligt at finde gode alternative behandlinger.
Morinda officinalis (MO) er en af de fire berømte kinesiske naturlægemidler i syd. MO, et medlem af Rubiaceae-familien, er en af de mest berømte urter i det sydlige Kina og bruges som kinesisk urtemedicin. Morinda officinalis oligosaccharid (MOO, figur 1a) er den aktive ingrediens ekstraheret fra rødderne af MO. MOO er en blanding af oligosaccharider lige fra trisaccharider til ikke-monosaccharider, hovedsageligt sammensat af 7 slags oligosaccharider, med farmakologiske effekter af antidepressiva, antidemens og hukommelsesforbedring. MOO er blevet godkendt som et receptpligtigt antidepressivum i Kina i 2012 (NMPA-godkendelsesnummer: Z20120013), og er blevet en klinisk traditionel kinesisk medicin (TCM) til behandling af depression. Resultaterne af det kliniske fase I-forsøg udført i Kina viste, at efter at have taget MOO-kapsler viste alle raske frivillige i denne undersøgelse god tolerance, og hver gruppe af MOO blev administreret i en enkelt dosis (50-1000mg) eller kontinuerligt for 7 dage (800 mg/dag). De eneste mindre bivirkninger, der blev observeret, var døsighed, træthed og mundtørhed. Resultaterne af fase II-III kliniske forsøg viste, at der ikke var nogen statistisk forskel i forekomsten af bivirkninger mellem lægemiddelbehandlingsgruppen og placebogruppen ved den terapeutiske dosis (300 eller 600 mg/dag). Derudover er MOO-kapsler ikke mindre effektive end fluoxetin mod depression.
I løbet af de seneste år har vi udforsket antidepressivas molekylære mekanismer ved at studere tarmmikrobiomet. Det følgende er den molekylære mekanisme, hvormed MOO forbedrer hæmmende symptomer. Dette kan give et nyt mekanistisk eksempel på den kemisk forbundne "mave-hjerne-akse" af 5-THP, med brede anvendelsesimplikationer for naturmedicin, som er svære at absorbere af tarmen.
1. MOO kan øge niveauet af 5-HTP i tarmfloraen og reducere produktionen af 5-HT in vitro.
2. MOO-behandling forbedrede depressiv adfærd og ændrede 5-HTP- og 5-HT-niveauer i fæces, blod og hjerne hos CUMS-rotter og reserpin-inducerede mus.
3. MOO ændrer TPH-, BH4-, VB6-niveauer og 5-HTPDC-aktivitet in vitro.
4. Screening af den antidepressive effekt af MOO fra trisaccharid til non-monosaccharid in vitro, og verifikation af den enzymatiske funktion af TPH og 5-HTPDC i tarmfloraen.
5.PSA viste lignende effekter på tarmmikrobiota in vitro sammenlignet med MOO.
6. Mulig sammenhæng mellem MOO og specifikke stammer af tarmmikrobiota ved depression.
Tilsammen udøver MOO antidepressive virkninger ved at regulere 5-HT-syntesen i tarmmikrobiotaen. MOO øgede først niveauet af TPH og fremmede derved konverteringen af Trp til 5-HTP; for det andet reducerede MOO aktiviteten af 5-HTPDC i tarmfloraen og hæmmede derved oversættelsen af 5-HTP til 5-HT. Resultaterne viste, at syntesen af 5-HTP i tarmfloraen steg, og metabolismen af 5-HT faldt, og derved øgede absorptionen af 5-HTP i blodet betydeligt. Da 5-HT i blodet, men 5-HTP ikke kan komme ind i hjernen gennem blod-hjerne-barrieren37,63, kan den øgede 5-HTP i blodet komme ind i hjernen, hvilket yderligere fremmer produktion af 5-HT og udøve en antidepressiv effekt.
