Effekten og mekanismen af Huangshui-ekstrakt fra Shengdi på rotters søvn
Søvnløshed har forskellige navne inden for traditionel kinesisk medicin, f.eks. "søvnløshed" og "ufokuserede øjne". Det menes generelt at være et rastløst fænomen forårsaget af forskellige eksterne og interne faktorer, der stimulerer kroppen, hvilket resulterer i manglende evne til at falde i søvn, morgendøsighed og anden rastløshed. Søvnløshed ledsages af andre symptomer, som f.eks. problemer med at starte og fastholde søvnen, at vågne tidligt om morgenen og at have svært ved at falde i søvn igen. Den nuværende globale prævalens af søvnløshed anslås til at være mellem 10% og 40%. Forskellige grader af søvnløshed kan have indflydelse på kroppen. For eksempel kan kortvarig søvnløshed få folk til at se sløve og mentalt udmattede ud, mens langvarig søvnløshed let kan føre til negative følelser som angst og depression og endda kan forårsage psykologiske forstyrrelser og psykiske sygdomme. Derfor er forbedring af søvnkvaliteten og sikring af normale fysiologiske rutiner presserende sociale og sundhedsmæssige spørgsmål, der skal tages op.
På nuværende tidspunkt omfatter beroligende og hypnotiske lægemidler benzodiazepiner (såsom triazolam, estazolam, nitrodiazepam osv.), antidepressiva, antihistaminer osv. Kontinuerlig brug kan dog medføre bivirkninger som tømmermænd, delirium og ataksi. Den nationale 14. femårsplan og de langsigtede mål for 2035 skitserer behovet for at fremme arv og innovation af traditionel kinesisk medicin og for at udnytte de vigtige fordele ved kinesiske medicinske materialer i sygdomsforebyggelse. Derfor er udforskningen af traditionelle kinesiske lægemidlers rolle i forbedringen af søvn og andre aspekter blevet et nyt forsknings-hotspot. Rehmannia glutinosa Libosch, en flerårig urteagtig plante i familien Scrophulariaceae, er en tørret rod af Rehmannia glutinosa Libosch. Den bruges i vid udstrækning som traditionel kinesisk medicin til at fjerne varme, køle blod, give næring til yin og generere væsker. Moderne farmakologisk forskning har vist, at Rehmannia glutinosa spiller en vigtig rolle i forebyggelse og behandling af hjerte-kar-sygdomme, regulering af immunsystemet, sænkning af blodsukker- og lipidniveauer, anti-aging, leverbeskyttelse og tilbageholdelse af galde, antitumor, antibakterielle og hæmostatiske virkninger. Derudover har kombinationen af Rehmannia glutinosa og andre traditionelle kinesiske lægeurter, såsom Lily Rehmannia Decoction lavet ved at koge Rehmannia glutinosa og Lily, Ginseng Ling Granules sammensat af Suanzaoren, Xuanshen, Poria cocos osv. og Tianwang Buxin Pill sammensat af Ginseng, Yunling, Angelica sinensis osv. også den virkning at berolige og berolige sindet. Der er dog i øjeblikket begrænset forskning i effekten og sikkerheden af Rehmannia glutinosa i forhold til at forbedre søvnen, og endnu færre undersøgelser af de relaterede mekanismer. Derfor tager denne undersøgelse udgangspunkt i "Methods for Functional Testing and Evaluation of Health Food" (2022-udgaven) for foreløbigt at bestemme effekten af Shengdi Huang Shui-ekstrakt til at forbedre søvnen. Ved at påvise ændringer i indholdet af neurotransmittere og tilsvarende receptorekspression i rotters hypothalamus samt ændringer i indholdet af cytokiner i rotteserum undersøges desuden effekten og den mulige mekanisme af Shengdi Huang Shui-ekstrakt til forbedring af søvnen.

 

På nuværende tidspunkt fokuserer eksperimentel forskning i forbedring af søvn mest på dyreadfærd og neurotransmittere. Dette eksperiment undersøgte virkningerne af Rehmannia glutinosa på direkte søvn, pentobarbitalnatrium og subtærskeldosisinduceret søvnforekomst og -varighed hos rotter samt søvnlatens induceret af barbiturater gennem farmakologiske studier af dyreadfærd. På grund af det faktum, at excitation eller hæmning af det centrale system af lægemidler kan reageres på gennem rotters adfærd, er det blevet påvist gennem rotters autonome aktivitet, at Rehmannia glutinosa kan reducere rotteaktivitet betydeligt og har en klar effekt på forbedring af søvn. Derudover viste højdosisgruppen af Huangshui-ekstrakt fra Shengdi en signifikant stigning i forekomsten af søvn hos rotter induceret af subtærskeldosis af pentobarbitalnatrium, hvilket indikerer, at Shengdi ikke er relateret til leverenzymmetabolisme i forbedring af søvn. Den akutte toksicitetstest på mus viste, at når vandekstraktet af Rehmannia glutinosa var 30000mg/kg - BW (svarende til en human lægemiddeldosis på 150g/d), var der ingen signifikant ændring i forskellige karakteristiske indikatorer for mus. I henhold til de standarder for klassificering af lægemiddeltoksicitet, der er rapporteret i litteraturen, blev stoffet betragtet som ikke-toksisk, når LD50>15000mg/kg dosis. Den maksimale dosisgruppe i dette eksperiment har overskredet 15000 mg / kg, så det kan bestemmes, at vandekstraktet af Rehmannia glutinosa er ikke-giftigt og har god sikkerhed. Kroppen kan tage det i lang tid.

Neurotransmittere er afgørende for søvnregulering og kan fungere som endogene indikatorer for søvnløshed. Dette eksperiment undersøgte mRNA-ekspressionen af aminosyre-neurotransmittere og monoamin-neurotransmittere samt deres receptorproteiner for at udforske den potentielle virkningsmekanisme af Huangshui-ekstrakt til at forbedre søvnen hos rotter. GABA og Glu er en klasse af aminosyre-neurotransmittere, hvor GABA er en hæmmende neurotransmitter i hjernen hos mennesker og pattedyr, og Glu er en excitatorisk neurotransmitter. De to typer af aminosyre-neurotransmittere har en cirkulerende vej, hvor GABA hovedsageligt opnås ved decarboxylering af Glu gennem glutamat-decarboxylase-katalyse, og Glu også dannes ved katalyse af GABA gennem gamma-aminobutyric-transaminase. Derfor er den stabile balance mellem GABA og Glu afgørende for kroppens søvn. Gao et al. fandt, at det dobbelte ekstrakt af sur jujube-kerne og schisandrin-alkoholvand kan øge GABA-indholdet i PCPA-inducerede søvnløshedsrotter betydeligt og reducere Glu-niveauet og Glu/GABA-forholdet, hvilket kan forbedre søvntilstanden hos PCPA-inducerede søvnløshedsrotter. Yu et al. fandt, at de beroligende, hypnotiske og angstdæmpende virkninger af Schisandra-eddike er relateret til en stigning i GABA-indholdet og et fald i Glu-indholdet i hjernevævet. I dette eksperiment øgede alle grupper af Huangshui-ekstrakt fra Shengdi signifikant GABA-indholdet i hypothalamus hos rotter med søvnløshed, og Glu-indholdet og Glu/GABA-forholdet blev også reduceret sammenlignet med kontrolgruppen. Yderligere forskning har vist, at GABAA-receptorer specifikt kan binde sig til GABA og udøve hæmmende effekter mellem synapser, hvor GABAA α 1- og GABAA α 2-undertyper er de to almindelige receptorundertyper. Diazolidin-lægemidler kan binde sig til GABAA α 1-receptorer for at udøve beroligende virkninger og binde sig til GABAA α 2-receptorer for at udøve angstdæmpende virkninger. Metaboliske glutamatreceptorer tilhører G-proteinkoblede receptorer, blandt hvilke mGluR1 og mGluR2 kan påvirke forstyrrelsen af glutamatregulering i nervesystemet betydeligt. Under patologiske forhold kan glutamat ophobes i store mængder i centralnervesystemet, hvilket fører til åbning af Ca2+-kanaler og Ca2+-overbelastning, der beskadiger vigtige komponenter i neuroner og forårsager søvnløshed. Ved at måle genekspressionsniveauerne for GABA og Glu-relaterede receptorer i behandlingsgruppen blev det konstateret, at ekstraktet af Huangshui kan påvirke ekspressionsniveauerne for GABAA-receptorgener, opregulere mRNA-ekspressionsniveauerne for GABAA α 1- og GABAA α 2-receptorer betydeligt og reducere mRNA-ekspressionsniveauerne for mGluR1- og mGluR2-receptorer. Denne regulerende effekt vil også forbedre transmissionen af GABA-neurale signaler, hæmme forstyrrelser i centralnervesystemet forårsaget af Glu-akkumulering og fremkalde søvn hos rotter.

5-HT, NA og DA er en klasse af monoamin-neurotransmittere, hvoraf 5-HT kan regulere homeostasen i centralnervesystemet og deltage i forekomsten af søvnprocesser. Den internationalt udbredte PCPA-inducerede søvnløshedsmodel for dyr er baseret på metoden med PCPA-hæmning af 5-HT-syntese for at fremkalde tilsvarende søvnløshedssymptomer hos dyr. NA fremmer neuronal excitation for at opretholde vågenhed, mens DA spiller en vigtig rolle i søvnvækkelsen. I denne undersøgelse er ændringerne i indholdet af disse tre neurotransmittere i hypothalamus hos rotter, der blev behandlet med ekstraktet af Huangshui fra Shengdi, vist i tabel 4. Sammenlignet med modelgruppen faldt NA-indholdet i den behandlede gruppe en smule, men det var ikke statistisk signifikant og kan være påvirket af flere faktorer. Resultaterne skal analyseres yderligere. Indholdet af 5-HT og DA ændrede sig begge, især i mellem- og højdosisgrupperne af Huangshui-ekstrakt, som viste betydelige ændringer. På grund af det faktum, at 5-HT skal binde sig til tilsvarende receptorer for at udøve sine virkninger, er 5-HT1 α- og 5-HT2 α-receptorerne blandt de kendte receptorer mest relevante for forskning i søvnløshed. De deltager hovedsageligt i søvnens opvågningsaktivitet, og deres indhold er tæt forbundet med længden af deres opvågningscyklus. Denne undersøgelse viste, at mRNA-ekspressionsniveauerne af 5-HT1 α- og 5-HT2 α-receptorer i hypothalamus i behandlingsgruppen var markant forøget. Kombineret med ændringer i 5-HT-indhold tyder det på, at vejen til forbedret søvn og stigningen i 5-HT-indhold i Huangshui-ekstrakt er relateret til ændringer i dets receptormedierede fysiologiske virkninger. På grund af dopaminreceptor D2's vigtige rolle i opretholdelsen af vågenhed faldt mRNA-ekspressionsniveauet for dopaminreceptor D2 hos rotter betydeligt efter administration, hvilket indikerer, at ekstraktet af Huangshui kan forbedre søvnen hos rotter ved at regulere dopamin og dets receptorer.

Reguleringen af inflammatoriske faktorer kan også påvirke forekomsten af søvn-vågen-processer. Udskillelsen af inflammatoriske cytokiner under normal søvn følger et regelmæssigt mønster, mens søvnforstyrrelser kan føre til unormale immunreaktioner. For eksempel fører langvarig kronisk søvnrestriktion til en stigning i niveauerne af proinflammatoriske cytokiner TNF - α og IL-1 β i hjernen, men overdreven forhøjelse kan også forringe søvnen. Niveauet af det antiinflammatoriske cytokin IL-10 reduceres betydeligt, og et fald i den samlede nattesøvn kan også føre til ændringer i den systemiske inflammatoriske status. Porkka et al. afslørede også forholdet mellem søvnrytme og immunaktivitet, da søvnmangel kan føre til ændringer i udtrykket af immunrelaterede gener og øge produktionen og frigivelsen af pro-inflammatoriske cytokiner. Derfor er forstyrrelsen af inflammatoriske faktorer også en vigtig påvirkningsfaktor for søvnløshed. I denne undersøgelse forbedrede ekstraktet af Rehmannia glutinosa søvnen hos rotter, samtidig med at det forårsagede ændringer i cytokinerne TNF - α, IL-1 β og IL-10. Det spekuleres i, at forbedringen af søvnen med Rehmannia glutinosa-ekstrakt er tæt forbundet med reguleringen af cytokiner. Da Sun et al. undersøgte de beroligende og hypnotiske virkninger af Shuangxia Tang, fandt de også, at niveauerne af de inflammatoriske faktorer TNF - α og IL-1 blev reduceret betydeligt hos rotter med søvnløshed. Derudover blev niveauerne af 5-HT og dets metabolitter HIAA, receptorer 5-HT1A og 5-HT2A øget hos rotter med søvnløshed, hvilket indikerer, at 5-HT-systemet og immunsystemet er involveret. De mente også, at PCPA-induceret excitation af hypothalamus-hypofyse-binyrebark-aksen (HPA) hos rotter med søvnløshed kan skyldes, at 5-HT-blokkere reducerer 5-HT-niveauerne, hvilket fører til en betydelig stigning i TNF - α og fremmer 5-HT-syntese. Baseret på ændringerne i indholdet af neurotransmittere og receptorer i centralnervesystemet i dette eksperiment er det påvist, at ekstraktet af Huangshui kan forbedre søvnen hos rotter ved at regulere neurotransmittere og cytokiner.

Sammenfattende, baseret på den foreløbige vurdering af, at ekstraktet af Huangdi-vand kan forbedre søvn og sikkerhed hos rotter, undersøgte denne undersøgelse yderligere mekanismen for Huangdi-vandekstrakt til forbedring af søvn ved hjælp af PCPA-søvnløshedsrottemodellen. Resultaterne viste, at ekstraktet af Rehmannia glutinosa markant kan forbedre niveauerne af GABA, 5-HT, Glu og DA-neurotransmittere og udtrykket af tilsvarende receptor-mRNA i hypothalamus hos rotter med søvnløshed. Derudover ændrede niveauerne af cytokiner TNF - α, IL-1 β og IL-10 sig også i overensstemmelse hermed, hvilket indikerer, at ekstraktet af Rehmannia glutinosa kan forbedre søvnen hos rotter ved at regulere neurotransmittere og cytokiner. I fremtiden er der behov for yderligere dybdegående forskning i de fysiologiske funktioner af hovedkomponenterne i Huangshui-ekstraktet, samt hvordan man yderligere kan forbedre søvnveje og virkningsmekanismer.