Abstrait

La dépression représente un trouble psychiatrique très répandu et invalidant dans le monde. De plus en plus de preuves indiquent qu'une activation neuroinflammatoire excessive au sein de l'hippocampe contribue considérablement à l'apparition et à la progression des symptômes dépressifs. Glycosides de phényléthanol de cistanche (CPhG), principaux constituants bioactifs extraits d'herbes médicinales comestibles traditionnellesCistanche désertiqueetCistanche tubuleuse, ont présenté de multiples propriétés pharmacologiques neuroprotectrices dans des études antérieures. Cette présente étude visait à explorer les impacts thérapeutiques et les mécanismes moléculaires exercés par les CPhG sur les phénotypes comportementaux de type dépression déclenchés par un stress léger chronique imprévisible (CUMS) chez les souris C57BL/6.

Soixante souris C57BL/6 de qualité SPF ont été réparties au hasard en six cohortes expérimentales : groupe témoin, groupe modèle CUMS, groupe CPhG à forte dose (700 mg/kg), groupe CPhG à dose moyenne (350 mg/kg), groupe CPhG à faible dose (175 mg/kg) et groupe témoin positif fluoxétine (15 mg/kg). Après une intervention de gavage de drogue de quatre semaines suivant la modélisation CUMS, des évaluations neurocomportementales complètes comprenant le test de préférence au saccharose (SPT), le test en champ ouvert (OFT), le test de suspension de la queue (TST) et le test de nage forcée (FST) ont été mises en œuvre. Les kits de test ELISA (Enzyme‑linked immunosorbent assay) ont quantifié les concentrations sériques de neurotransmetteurs monoamines, ainsi que les cytokines pro-inflammatoires de l’hippocampe et les médiateurs inflammatoires. La coloration à l'hématoxyline-éosine (HE) et la coloration au Nissl ont visualisé des lésions pathologiques neuronales à l'intérieur des régions du gyrus denté de l'hippocampe. L'immunohistochimie a détecté l'intensité de l'expression de la protéine acide fibrillaire gliale (GFAP), de la molécule adaptatrice ionisée de liaison au calcium-1 (Iba-1), des protéines NLRP3 et Caspase-1. La coloration par immunofluorescence a ensuite évalué l'état d'activation de la cascade de signalisation TLR4/NF-κB en amont.

Nos résultats expérimentaux ont démontré que l’administration orale de CPhG atténuait remarquablement les anomalies comportementales liées à la dépression. Les CPhG ont augmenté le pourcentage de préférence pour le saccharose et diminué la durée d'immobilité dans les paradigmes comportementaux basés sur le désespoir. De plus, le traitement par CPhG a restauré les niveaux de sérotonine sérique et hippocampique (5-HT) ainsi que de dopamine (DA) épuisés. La détection biochimique a révélé une suppression significative des médiateurs pro-inflammatoires de l'hippocampe et une surproduction de cytokines. Les observations histopathologiques ont illustré un soulagement dose-dépendant des lésions neuronales de l'hippocampe provoquées par le CUMS. Les résultats immunohistochimiques ont montré que les CPhG augmentaient la densité des astrocytes marquée par GFAP, inhibaient l'hyperactivation pathologique des microglies Iba-1-positives et régulaient négativement l'abondance des protéines liées à l'inflammasome NLRP3. Les tests d'immunofluorescence ont validé que les CPhG retenaient l'activation excessive de TLR4 et de NF-κB p65 phosphorylée dans le tissu hippocampique.

Collectivement, ces résultats confirment que les CPhG exercent une efficacité similaire à celle des antidépresseurs contre les manifestations de type dépression stimulées par le CUMS chez la souris. Son mécanisme pharmacologique est partiellement médié par deux fonctions de régulation : restaurer l'homéostasie des neurotransmetteurs monoamines et restreindre les réponses neuroinflammatoires médiées par l'axe de signalisation TLR4/NF-κB/NLRP3. Cette étude animale fournit une base expérimentale préclinique soutenant une exploitation plus approfondie des CPhG en tant qu'agents candidats naturels prometteurs ou ingrédients alimentaires fonctionnels pour une intervention adjuvante contre la dépression.

Mots-clés: Glycosides de cistanche phényléthanol (CPhG) ; dépression; stress léger chronique imprévisible; neuroinflammation; astrocytes; microglie; Voie de l'inflammasome TLR4/NF‑κB/NLRP3

1. Introduction

La dépression est une maladie psychiatrique affective à multiples facettes caractérisée par des manifestations cliniques principales comprenant une humeur maussade persistante, une anhédonie, un retard psychomoteur, des troubles du sommeil et de l'éveil et un dysfonctionnement somatique. Les épisodes dépressifs graves peuvent conduire à des actes d’automutilation et à des idées suicidaires, imposant d’énormes fardeaux en matière de santé publique dans le monde entier. Les données d’enquêtes épidémiologiques en Chine ont fait état d’une prévalence nationale de la dépression atteignant 2,1 %, et l’Organisation mondiale de la santé a classé le trouble dépressif majeur parmi les maladies les plus importantes contribuant à la perte mondiale d’années de vie ajustées sur l’incapacité.

Néanmoins, l’étiologie moléculaire complète sous-jacente à la pathogenèse de la dépression reste incomplètement élucidée, ce qui empêche des solutions thérapeutiques cliniques parfaites. Les hypothèses physiopathologiques contemporaines ont réorienté leur attention vers les mécanismes de diaphonie neuro-immunitaire. Les recherches précliniques et cliniques accumulées mettent en évidence la neuroinflammation persistante comme un facteur pathogène vital des troubles dépressifs. En cas de stress psychologique ou physiologique chronique, les populations de cellules gliales de l’hippocampe subissent une activation anormale. Les microglies suractivées et les astrocytes dysfonctionnels déclenchent la libération robuste de plusieurs médiateurs pro-inflammatoires, créant des effets d'amplification en cascade de cytokines pro-inflammatoires. De telles atteintes neuro-inflammatoires induisent en outre une détérioration morphologique neuronale, des perturbations métaboliques des neurotransmetteurs et une altération de la plasticité synaptique, facilitant finalement une progression pathologique de type dépression.

Les interventions cliniques actuelles en matière d'antidépresseurs reposent principalement sur des antidépresseurs chimiques synthétiques représentés par la fluoxétine, un inhibiteur sélectif du recaptage de la sérotonine (ISRS). Malgré un soulagement partiel des symptômes chez certains patients, les antidépresseurs synthétiques présentent des inconvénients bien connus : des taux de rémission complète insatisfaisants, des symptômes dépressifs résiduels fréquents, une probabilité élevée de rechute après l’arrêt du traitement, ainsi que des effets secondaires gastro-intestinaux, hépatiques et métaboliques indésirables lors d’une administration à long terme. À l’opposé, les plantes médicinales traditionnelles présentent des caractéristiques modulatrices multi-cibles et des profils de sécurité relativement doux, suscitant ainsi un intérêt croissant de la recherche pour le traitement adjuvant des troubles de l’humeur.

Cistanche désertiqueetCistanche tubuleuse, communément appelé « ginseng du désert », appartiennent à la famille des Orobanchaceae. Leurs tiges charnues servent de matières premières alimentaires médicinales homologues classiques dans la pratique traditionnelle asiatique des plantes médicinales. Les recherches pharmacologiques modernes documentent de multiples bioactivités neuroprotectrices pourCistancheextraits, notamment des effets anti-neurodégénératifs contre la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson. Les glycosides de phényléthanol constituent les principales fractions bioactives à l'intérieurCistancheextraits, contenant principalement de l'échinacoside et du verbascoside. Les glycosides de phényléthanol de cistanche (CPhG) présentent des bioactivités antitumorales, antioxydantes, immunomodulatrices et neuroprotectrices sur plusieurs plateformes expérimentales.

Des travaux préliminaires en laboratoire ont démontré que les CPhG pouvaient augmenter la concentration de dopamine striatale et atténuer les phénotypes dépressifs associés à la ménopause dans des modèles animaux de rongeurs. Cependant, la question de savoir si les CPhG produisent des influences protectrices sur la dépression chronique déclenchée par le stress et les cascades détaillées de transduction de signaux médiateurs de ces bioactivités manquent encore d'exploration systématique. Le paradigme animal du stress chronique imprévisible léger (CUMS) constitue un modèle de dépression préclinique bien établi. En exposant des rongeurs de laboratoire à divers facteurs de stress légers et aléatoires au cours des semaines successives, CUMS récapitule de manière fiable les principales caractéristiques dépressives telles que l'anhédonie, le désespoir comportemental et les dommages neuropathologiques de l'hippocampe.

En conséquence, cette recherche a construit un modèle de souris dépressive induite par CUMS pour évaluer systématiquement la puissance de type antidépresseur in vivo de trois doses graduelles de CPhG. Nous nous sommes particulièrement concentrés sur la récupération des neurotransmetteurs monoamines, la transformation phénotypique des cellules gliales de l'hippocampe et la voie neuro-inflammatoire de l'inflammasome NLRP3 régie par TLR4/NF-κB. Cette étude vise à fournir des preuves expérimentales objectives pour soutenir le futur développement pharmaceutique et l'application alimentaire fonctionnelle des CPhG ciblant l'amélioration des symptômes dépressifs.

2. Matériels et méthodes

2.1 Matériel expérimental, réactifs et instruments

L'extrait brut standardisé de CPhG a été acquis auprès de Hotan Dichen Pharmaceutical Biological Co., Ltd (lot n° . 20231221, Xinjiang, Chine). Teneur totale en glycosides de phényléthanol supérieure ou égale à 85 %, contenant de l'échinacoside supérieure ou égale à 40 % et du verbascoside supérieure ou égale à 16 %. Les capsules de chlorhydrate de fluoxétine ont été obtenues auprès de Patheon France. Les kits de dosage ELISA commerciaux pour 5‑HT, DA, iNOS, COX‑2, PGE2, TNF‑, IL‑1, IL‑18, IL‑6, IFN‑ proviennent de fournisseurs de réactifs biologiques qualifiés. Les principaux anticorps appliqués pour l'immunohistochimie et l'immunofluorescence comprenaient les anticorps anti-GFAP, anti-Iba-1, anti-NLRP3, anti-Caspase-1, anti-TLR4 et anti-phospho-NF-κB p65. Des kits de coloration histologique pour la coloration HE et Nissl ont été préparés pour le traitement des coupes cérébrales à la paraffine.

Les principaux instruments d'analyse de laboratoire comprenaient une balance analytique électronique de haute précision, une station de travail de purification d'eau ultra pure Milli‑Q, un lecteur de microplaques multimode SpectraMax, un microscope vertical à fluorescence Leica, ainsi qu'un matériel complet d'analyse du comportement des rongeurs et un système logiciel de suivi de mouvement SMART 3.0.

Soixante souris mâles C57BL/6 de qualité SPF, âgées de sept semaines et pesant initialement entre 18 et 22 g, ont été achetées auprès de Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. Toutes les manipulations expérimentales sur souris ont obtenu l'approbation éthique formelle du comité d'éthique animale de l'université de médecine chinoise du Shaanxi (ID d'approbation éthique : SUCMDL20231015003). Les souris ont été hébergées dans des installations pour animaux exemptes d’agents pathogènes spécifiques. Les paramètres environnementaux ont été maintenus à une température ambiante (21 ± 2) degrés et une humidité relative de 60 % ± 10 %, en mettant en œuvre des cycles d'éclairage lumière-obscurité standard de 12 heures. La nourriture pour rongeurs et l'eau potable étaient accessibles à volonté. Une période d'acclimatation adaptative d'une semaine a été réalisée avant le lancement des flux de travail expérimentaux formels.

2.2 Regroupement d'animaux, modélisation CUMS et administration de médicaments

Après une semaine d'élevage adaptatif, un dépistage préliminaire de la préférence pour le saccharose a exclu les souris individuelles ayant une préférence inhérente pour la consommation de sucre. Des souris expérimentales qualifiées ont été randomisées en six groupes d'étude (n = 10 animaux dans chaque groupe) :

Groupe témoin (Con) : pas de stress CUMS, administration intragastrique d'eau désionisée isovolumétrique ;

Groupe modèle CUMS (Mod) : recevant une stimulation CUMS complète, gavage avec un volume égal d'eau déminéralisée ;

Groupe CPhGs à dose élevée (CPhGs‑H) : exposition au CUMS, CPhGs 700 mg/kg de poids corporel par gavage quotidien ;

Groupe CPhG à dose moyenne (CPhGs‑M) : exposition au CUMS, CPhG 350 mg/kg par gavage quotidien ;

Groupe CPhG à faible dose (CPhGs‑L) : exposition au CUMS, CPhG 175 mg/kg par gavage quotidien ;

Groupe témoin positif à la fluoxétine (FLX) : exposition au CUMS, fluoxétine 15 mg/kg par gavage une fois par jour.

Pour la construction du modèle CUMS, dix types différents de facteurs de stress légers ont été adoptés : contention physique (60 min), agitation horizontale par secousses (60 min), suspension de la queue (60 min), cage inclinée à 45 degrés (24 h), environnement de litière humide (24 h), isolement de la cage vide (24 h), éclairage nocturne (12 h), nage dans l'eau chaude à 41 degrés pendant 5 min, nage dans l'eau froide à 4 degrés pendant 5 min et stimulation durable par pince-queue. 2 minutes. Deux facteurs de stress distincts ont été appliqués au hasard chaque jour ; un facteur de stress identique n’apparaîtrait pas consécutivement sur deux jours adjacents. La procédure de modélisation CUMS a persisté pendant quatre semaines.

À la fin de la modélisation du stress de quatre semaines, les substances d'essai ou le solvant correspondant ont été administrés par voie intragastrique une fois par jour pendant quatre semaines continues supplémentaires. At the eighth experimental week, all neurobehavioral detection projects were implemented sequentially.

2.3 Batterie de tests neurocomportementaux

2.3.1 Test de préférence au saccharose (SPT)

Le test de préférence au saccharose évalue le phénotype dépressif de type anhédonie chez les rongeurs. Avant les mesures formelles, chaque souris était hébergée individuellement. Une phase d'adaptation de trois jours à la boisson au saccharose a été exécutée. Premier jour : deux flacons de solution de saccharose à 1 % placés dans chaque cage pendant 24 h. Deuxième jour : une bouteille de solution de saccharose associée à une bouteille d'eau purifiée. Troisième jour : échangez la position des récipients d'eau sucrée et d'eau pure pour éliminer l'influence des biais de localisation. Après le cycle d’adaptation, les souris ont jeûné de nourriture et d’eau pendant 24 heures. Par la suite, une bouteille d’eau de saccharose à 1 % pré-pesée et une bouteille d’eau purifiée ont été fournies. Les positions des bouteilles ont été interchangées après 12 h. Après une durée totale de test de 24 heures, le poids liquide restant des deux bouteilles a été enregistré avec précision. Taux de préférence pour le saccharose (%)=(consommation de solution de saccharose)/(consommation de solution de saccharose + consommation d'eau purifiée) × 100 %.

2.3.2 Test en champ ouvert (OFT)

L'appareil à champ ouvert formait une boîte cubique à toit ouvert de 50 cm × 50 cm × 50 cm. La région carrée centrale a été définie comme une zone centrale de 25 cm × 25 cm centrée à l’intérieur de l’arène. Chaque souris a été doucement positionnée sur la surface centrale de la boîte en champ ouvert. Un temps d'adaptation gratuit de cinq minutes était autorisé. L'enregistrement comportemental et l'analyse des données se sont concentrés sur la période d'observation ultérieure de cinq minutes. Les principaux indicateurs de lecture contenaient la distance totale de déplacement, le temps passé dans la zone centrale et la fréquence des entrées dans la zone centrale. Ces paramètres reflètent l'activité locomotrice spontanée et la volonté exploratoire dans des conditions environnementales inconnues.

2.3.3 Essai de suspension arrière (TST)

La partie de la queue de la souris était solidement fixée, permettant à l'animal de pendre la tête en bas au-dessus de la surface du sol. La durée totale d'enregistrement était de six minutes. La durée d'immobilité au cours du dernier segment de quatre minutes a été documentée. Un temps d’immobilité accru représente un état de désespoir comportemental accru, de type dépressif.

2.3.4 Test de nage forcée (FST)

Un baril de natation cylindrique transparent (diamètre 15 cm, hauteur 50 cm) était rempli d'eau maintenue à (25 ± 2) degrés ; la profondeur de l'eau atteint 20 cm. Chaque souris a été doucement placée dans un récipient de natation pendant un intervalle d'enregistrement total de six minutes. Le temps d'immobilité flottante des quatre dernières minutes a été quantifié statistiquement. Une période d’immobilité plus longue indique une intensification des performances comportementales liées au désespoir.

2.4 Prélèvement des échantillons et préparation des tissus

Au point terminal expérimental de la semaine 8, les souris ont subi une injection intrapéritonéale de pentobarbital sodique à 3 % (10 ml/kg) pour une anesthésie profonde. Des échantillons de sang ont été prélevés grâce à la technique de saignement par ablation du globe oculaire. Ensuite, une euthanasie par luxation cervicale a été réalisée. Une perfusion cardiaque froide de solution saline normale a éliminé le sang circulant à l’intérieur des tissus cérébraux. Des échantillons complets de cerveau entier ont été rapidement disséqués. La moitié des tissus cérébraux ont été immergés dans une solution de paraformaldéhyde à 4 % pendant 72 heures pour une fixation tissulaire en vue d'une histologie ultérieure. Les régions cérébrales de l'hippocampe ont été rapidement isolées des échantillons de cerveau restants sur une plate-forme de glace pré-refroidie et préservées dans un environnement de stockage d'azote liquide. Pour la mesure biochimique, 10 mg d'échantillon de tissu hippocampique ont été mélangés avec une solution saline normale pré-refroidie selon un rapport masse-volume de 1:9, soumis à une homogénéisation mécanique par bain de glace. L'homogénat tissulaire a été centrifugé à 4 000 tr/min pendant 15 min et les fractions surnageantes ont été collectées pour la quantification des biomarqueurs ELISA.

2.5 Mesure de l'indice biochimique

Selon les manuels d'utilisation du fabricant des kits ELISA commerciaux, des échantillons surnageants de sérum et d'homogénat d'hippocampe ont été mesurés pour acquérir les valeurs de concentration des neurotransmetteurs monoamines, notamment 5-HT et DA. Le surnageant de l'homogénat d'hippocampe a ensuite été analysé pour détecter les indicateurs de médiateurs inflammatoires iNOS, COX-2, PGE2, ainsi que les cytokines pro-inflammatoires TNF-, IL-1, IL-18, IL-6 et IFN-. Les lectures d'absorbance de densité optique ont été capturées via un spectrophotomètre sur microplaque. La concentration en protéines de l'échantillon a été calibrée à l'aide du kit de quantification des protéines BCA avant la détection des cytokines.

2.6 Coloration histopathologique hippocampique

Des échantillons de tissus cérébraux fixes ont été incorporés dans de la cire de paraffine et découpés en coupes histologiques de 4 μm d'épaisseur. Pour la coloration HE : les coupes en paraffine ont subi un déparaffinage au xylène, une hydratation en gradient d'éthanol, une coloration nucléaire à l'hématoxyline, une contre-coloration cytoplasmique à l'éosine, une différenciation à l'alcool chlorhydrique, une déshydratation en gradient d'éthanol, un traitement de transparence au xylène et un montage sur gomme neutre. L'observation microscopique s'est concentrée sur la morphologie cellulaire, l'état nucléaire et l'intégrité structurelle cytoplasmique dans la région du gyrus denté de l'hippocampe.

La coloration Nissl visualise les corpuscules neuronaux Nissl reflétant l'activité biosynthétique neuronale et la vitalité cellulaire. Des tranches de paraffine déparaffinées ont été incubées dans une solution de travail de coloration Nissl. Après les étapes de lavage à l’eau distillée, les coupes ont été déshydratées, soumises à une procédure de transparence et scellées. Des variations histomorphologiques des neurones hippocampiques ont été observées au microscope optique.

2.7 Test immunohistochimique

Les coupes de tissus hippocampiques incluses en paraffine ont été déparaffinées et hydratées. Les étapes de récupération de l'antigène, de blocage de la peroxydase endogène et de blocage non spécifique de la liaison aux protéines ont été mises en œuvre séquentiellement. Les tranches de tissus ont été incubées toute la nuit à une température de 4 degrés avec des anticorps primaires dilués : anti‑GFAP (1 : 400), anti‑Iba‑1 (1 : 400), anti‑NLRP3 (1 : 300), anti‑Caspase‑1 (1 : 400). Après l’incubation des anticorps secondaires, une réaction chromogène DAB a été réalisée. Les procédures de contre-coloration, de déshydratation et de montage du noyau ont été complétées. Le microscope optique a capturé des images numériques du champ de vision. Le logiciel de traitement d'image Image‑J a calculé les valeurs moyennes de densité optique pour évaluer de manière semi-quantitative l'intensité de l'expression de la protéine cible.

2.8 Coloration par immunofluorescence

Les coupes d'hippocampe en paraffine préparées ont subi une opération de déparaffinage, de récupération d'antigène et de blocage. Les anticorps primaires anti‑TLR4 (1 : 400) et anti‑phospho‑NF‑κB p65 (1 : 200) ont été appliqués et incubés pendant la nuit à quatre degrés Celsius. Des anticorps secondaires marqués par fluorescence ont été ajoutés pour une incubation d’une heure sous protection contre la lumière. Le contre-colorant nucléaire DAPI était inclus dans le milieu de montage. Le microscope à fluorescence laser a photographié les signaux de fluorescence. Le logiciel Image‑J a calculé l'intensité moyenne de fluorescence représentant l'ampleur de l'activation des protéines TLR4 et p‑NF‑κB p65.

2.9 Analyse statistique

Les données expérimentales originales ont été traitées à l'aide du logiciel de statistiques SPSS 26.0 et du programme graphique GraphPad Prism 9.0. Toutes les données quantitatives sur les résultats ont été exprimées en moyenne ± écart type (\\(\\bar{x} \\pm s\\)). Des comparaisons statistiques intergroupes ont été effectuées avec des tests statistiques appropriés. Une valeur p inférieure à 0,05 a été jugée comme une différence statistiquement significative ; P.< 0.01 represented highly significant statistical distinction.

3. Résultats expérimentaux

3.1 Amélioration des symptômes d’anhédonie par les CPhG et rétablissement des niveaux de neurotransmetteurs monoamines

Avant le lancement de la modélisation CUMS, les taux de préférence de base pour le saccharose ne présentaient aucune variance statistique évidente dans toutes les cohortes d'animaux expérimentaux. Après quatre semaines de stress CUMS et des cycles d'intervention de quatre semaines, le groupe modèle CUMS a présenté un rapport de préférence au saccharose nettement diminué par rapport aux animaux témoins non stressés (P< 0.01), demonstrating successful establishment of anhedonia depressive‑like phenotype. Serum and hippocampal tissue 5‑HT and DA concentrations in Mod group were significantly reduced compared with Con group (P < 0.05 or P < 0.01).

Par rapport à la cohorte modèle Mod, les groupes de traitement CPhG à haute, moyenne et faible dose ainsi que le groupe positif à la fluoxétine ont généré une élévation importante du pourcentage de préférence en saccharose, de la teneur en 5-HT sérique, en DA sérique, en 5-HT de l'hippocampe et en DA de l'hippocampe (P< 0.05 or P < 0.01). Pharmacological improvement effect exhibited apparent dose‑dependent tendency; high‑dose CPhGs group achieved more robust biomarker‑rescue outcome than medium‑dose and low‑dose subgroups. This set of findings illustrated CPhGs could ameliorate anhedonic behavioral performance and reverse stress‑provoked depletion of key mood‑regulating monoamine neurotransmitters inside peripheral circulation and hippocampal brain tissue.

3.2 Activité exploratoire améliorée des CPhG lors de tests en champ ouvert

Dans l'évaluation comportementale en champ ouvert, les souris modèles CUMS ont manifesté une réduction remarquable de la distance totale de mouvement, du temps de séjour dans la zone centrale et de la fréquence d'entrée dans la région centrale par rapport aux souris témoins (P< 0.01). Chronic unpredictable stress suppressed spontaneous exploratory behaviors. Following CPhGs or fluoxetine intervention, those three open‑field‑test indicators increased observably (P < 0.05 or P < 0.01). High‑dose CPhGs‑treated mice displayed 46.63 % increase of total travel distance, 127.92 % growth of central‑zone residence time compared against Mod group. Medium‑dose and low‑dose CPhGs also produced measurable but weaker improvement effects. It indicated CPhGs alleviated stress‑induced suppression of autonomous exploration activity.

3.3 Les CPhG raccourcissent le temps d’immobilité dans les paradigmes comportementaux basés sur le désespoir

Le test de suspension de queue et le test de nage forcée détectent le désespoir comportemental, représentant les principales lectures comportementales de type dépressif. Le groupe Mod a affiché un temps d'immobilité considérablement prolongé à la fois en TST et en FST (P< 0.01) relative to Con group. After drug intervention, CPhGs‑H, CPhGs‑M, CPhGs‑L and FLX groups generated statistically significant shortening of immobility durations (P < 0.05 or P < 0.01). For forced‑swim immobility time, high‑dose CPhGs brought 34.67 % reduction; medium‑dose 30.71 % reduction; low‑dose 20.78 % reduction. For tail‑suspension immobile time: CPhGs‑H achieved 35.91 % decrease. Results suggested CPhGs mitigated despair‑related passive coping behavioral patterns triggered by long‑term unpredictable stress stimulation.

3.4 Les CPhG réduisent les cytokines pro-inflammatoires hippocampiques surexprimées

Les concentrations de cytokines pro-inflammatoires de l'hippocampe (TNF-, IL-1, IL-18, IL-6, IFN-) chez les animaux modèles CUMS étaient considérablement élevées par rapport aux homologues témoins (P< 0.01). After CPhGs intervention, these pro‑inflammatory cytokine contents descended in dose‑responsive fashion. High‑dose CPhGs generated the most powerful inhibitory influence. For instance, relative to Mod group, CPhGs‑H decreased TNF‑α level by 42.93 %, lowered IL‑1β by 45.72 %, and reduced IL‑18 by 35.17 %. Medium‑dose CPhGs delivered moderate anti‑inflammatory potency, and low‑dose group exerted limited but detectable inhibitory impacts. This data demonstrated CPhGs could suppress excessive pro‑inflammatory‑cytokine release inside hippocampal tissue under chronic‑stress challenge.

3.5 Biomarqueurs médiateurs inflammatoires hippocampiques régulés négativement par les CPhG

Les médiateurs inflammatoires de l'hippocampe iNOS, COX‑2 et PGE2 chez les souris modèles CUMS ont augmenté de manière significative (P< 0.01). After drug intervention, CPhGs‑H, CPhGs‑M markedly diminished iNOS, COX‑2 and PGE2 concentrations (P < 0.05 or P < 0.01). Low‑dose CPhGs‑L group showed limited statistical significance for partial indicators. High‑dose CPhGs treatment group exhibited iNOS reduction rate reaching 49.55 %, COX‑2 reduction 39.58 %. Collectively, CPhGs suppressed stress‑induced up‑regulation of inflammatory‑mediator molecules inside hippocampus.

3.6 Lésions pathologiques neuronales de l'hippocampe atténuées par les CPhG déclenchées par le CUMS

Résultats de la coloration HE : les neurones du gyrus denté de l'hippocampe du groupe Mod présentaient des lésions pathologiques sévères : arrangement cellulaire désordonné, pycnose du noyau, dégénérescence vacuolaire cytoplasmique, manifestant des lésions neuronales importantes. Le groupe CPhGs‑L n’a montré qu’un effet d’amélioration trivial. Les CPhG à dose moyenne et élevée ont évidemment inversé ces altérations pathologiques ; Le groupe CPhGs‑H à dose élevée a présenté un effet de protection neuronale supérieur à celui du groupe fluoxétine dans les champs visuels partiels.

Résultats de la coloration Nissl : les neurones hippocampiques du groupe Mod présentaient un arrangement désorganisé, une réduction visible de la quantité de corpuscules Nissl, ce qui reflétait une altération de la fonction synthétique neuronale et une faible vitalité cellulaire. L’administration de CPhG a restauré l’abondance du corps Nissl en fonction de la dose. La morphologie neuronale et la densité des corpuscules Nissl au sein du groupe CPhGs-H se rapprochaient du niveau normal du groupe témoin. Les résultats histopathologiques ont confirmé que les CPhG protégeaient l’intégrité des neurones de l’hippocampe contre la destruction chronique induite par le stress.

3.7 Statut d’activation des cellules gliales de l’hippocampe régulé par les CPhG

Le GFAP est un biomarqueur spécifique de la population d'astrocytes. Par rapport au groupe Con, l’intensité du signal positif GFAP hippocampique du groupe Mod a chuté de manière significative (P< 0.01), indicating massive astrocyte functional impairment induced by CUMS stress. CPhGs‑H and CPhGs‑M intervention groups distinctly elevated GFAP expression level (P < 0.05 or P < 0.01); high‑dose CPhGs‑H enhanced GFAP average optical density by 64.23 % relative to Mod group. Low‑dose CPhGs‑L generated upward trend without statistical significance.

Le marqueur protéique Iba‑1 représente la microglie. Le groupe modèle CUMS présentait une augmentation spectaculaire du signal d’expression positive Iba‑1 (P< 0.01), implying robust microglia hyper‑activation. After CPhGs intervention, Iba‑1 expression intensity decreased dose‑dependently. CPhGs‑H produced 23.73 % reduction of Iba‑1 optical‑density value versus Mod group. It illustrated CPhGs preserved astrocyte abundance while dampening pathological microglia over‑activation inside hippocampal compartments.

3.8 Les CPhG ont inhibé l’expression des protéines liées à l’inflammation de l’hippocampe NLRP3

La détection immunohistochimique a montré que l'expression de la protéine NLRP3 et Caspase-1 dans l'hippocampe du groupe Mod était nettement régulée positivement (P< 0.01). Following CPhGs treatment, NLRP3 and Caspase‑1 protein abundance declined dose‑responsively. High‑dose CPhGs‑H decreased NLRP3 expression by 50.00 %, lowered Caspase‑1 expression level by 57.65 %. It demonstrated CPhGs suppressed pathological NLRP3 inflammasome complex activation in CUMS‑damaged hippocampal tissue.

3.9 Les CPhG ont supprimé la suractivation de la voie de signalisation TLR4/NF-κB

La détection par immunofluorescence a démontré que les souris modèles CUMS présentaient une intensité de fluorescence significativement augmentée du récepteur TLR4 et de la sous-unité NF-κB p65 phosphorylée (P< 0.01). CPhGs intervention obviously reduced TLR4 and p‑NF‑κB p65 fluorescence signal strength (P < 0.05 or P < 0.01). Combined with above‑mentioned NLRP3 inflammasome‑protein detection results, these observations supported the inference: CPhGs inhibited TLR4/NF‑κB upstream signal‑cascade hyper‑activation, which sequentially restrained downstream NLRP3 inflammasome assembly and neuro‑inflammatory cascade amplification.

4. Discussion

Le trouble dépressif majeur constitue une maladie neuropsychiatrique grave. Ces dernières années, la théorie neuro-inflammatoire de la dépression a attiré l’attention de nombreux chercheurs. Un stress psychologique chronique et répété peut déclencher l’activation du système immunitaire inné au sein du système nerveux central. L'hippocampe, une région du cerveau très vulnérable aux agressions liées au stress, est étroitement corrélé à la modulation de l'humeur, au traitement des récompenses et à la fonction de mémoire. Sous l’effet d’une stimulation soutenue par un stress, l’homéostasie des cellules gliales de l’hippocampe s’effondre. Les microglies hyperactivées et les astrocytes endommagés sécrètent de grandes quantités de cytokines pro-inflammatoires, provoquant des lésions structurelles neuronales, des troubles métaboliques des monoamines et des neurotransmetteurs, favorisant finalement l'émergence d'un comportement de type dépression.

Les produits naturels actifs dérivés de la médecine traditionnelle à base de plantes possèdent des avantages pharmacologiques multi-cibles, devenant ainsi des ressources potentielles prometteuses pour la découverte de médicaments antidépresseurs. Les CPhG sont des composants bioactifs caractéristiques isolés deCistancheplante médicinale. Cette recherche a construit un modèle murin de dépression causée par le stress chronique induit par le CUMS, vérifiant de manière exhaustive l'efficacité in vivo des CPhG à dosage gradient, semblable à celle des antidépresseurs. Les résultats expérimentaux comportementaux ont démontré que le traitement par CPhG améliorait de manière significative les symptômes de l'anhédonie, améliorait l'activité exploratoire et réduisait le temps d'immobilité liée au désespoir chez les souris modèles de dépression, montrant une corrélation dose-effet claire.

L’hypothèse des neurotransmetteurs monoamines est la théorie classique de la pathogenèse de la dépression. La sérotonine et la dopamine jouent un rôle régulateur essentiel dans la stabilisation émotionnelle, la perception des récompenses et la modulation comportementale liée à la motivation. Le stress CUMS a entraîné une diminution évidente des concentrations de 5‑HT et de DA dans le sérum et les tissus hippocampiques chez nos animaux modèles. L’intervention des CPhG a efficacement restauré ces deux niveaux de neurotransmetteurs monoamines. Ce résultat est cohérent avec les rapports de recherche publiés précédemment concernantCistancheextraits modulant les neurotransmetteurs monoamines cérébraux.

D'autres tests de biomarqueurs biochimiques ont révélé que le CUMS induisait une forte élévation de plusieurs cytokines pro-inflammatoires (TNF-, IL-1, IL-18, IL-6, IFN-) ainsi que des médiateurs inflammatoires (iNOS, COX-2, PGE2) dans le tissu hippocampique. L’intervention des CPhG a inversé de manière significative ce statut de surexpression inflammatoire. Les colorations histopathologiques HE et Nissl ont prouvé intuitivement que les CPhG atténuaient les lésions neuronales de l'hippocampe causées par le stress et protégeaient l'intégrité morphologique neuronale.

Les populations de cellules gliales jouent un rôle central dans la médiation des réponses neuro-inflammatoires. Les astrocytes maintiennent le recyclage des neurotransmetteurs, la stabilité structurelle de la barrière hémato-encéphalique et l'approvisionnement en nutrition neuronale. Les microglies fonctionnent comme des cellules effectrices de l’immunité innée résidentes à l’intérieur du parenchyme cérébral. Le stress chronique provoque une perte d’astrocytes ou une incompétence fonctionnelle, ainsi qu’une hyperactivation pathologique des microglies. Nos données d'immunohistochimie ont indiqué que le traitement par CPhG augmentait la densité des astrocytes positifs au GFAP, tout en réduisant la quantité de microglies suractivées marquées par Iba-1 dans l'hippocampe. Cette propriété de régulation du phénotype des cellules gliales pourrait être en partie à l’origine du pouvoir pharmacologique neuroprotecteur et antidépresseur des CPhG.

L'inflammasome NLRP3 représente une plate-forme moléculaire vitale médiatrice de la cascade neuro-inflammatoire. Son activation entraîne la maturation et la sécrétion des cytokines pro-inflammatoires IL-1 et IL-18 en aval. L'axe du signal TLR4/NF-κB agit comme un signal d'amorçage en amont essentiel pour l'activation de l'inflammasome NLRP3. La stimulation du récepteur TLR4 favorise la phosphorylation de la sous-unité NF‑κB et la translocation nucléaire, et active davantage la transcription du gène NLRP3 et pro‑IL‑1. Dans notre présente étude, le stress CUMS a déclenché une amélioration simultanée de l'expression des protéines TLR4, NF‑κB p65 phosphorylée, NLRP3 et Caspase‑1. L’intervention des CPhG a clairement inhibé l’activation de toute cette cascade de signaux. Nous concluons donc que les CPhG atténuent partiellement les lésions neuro-inflammatoires en limitant l'activation de l'inflammasome NLRP3 médiée par TLR4/NF-κB.

Prises ensemble, nos preuves expérimentales sur modèles animaux soutiennent le modèle mécaniste : les CPhG génèrent des effets de type antidépresseur chez les souris dépressives induites par CUMS à travers deux dimensions principales : (1) restaurer l'homéostasie des neurotransmetteurs monoamines liés à l'humeur (5-HT, DA) ; (2) moduler l’homéostasie des cellules gliales de l’hippocampe et supprimer la cascade pathologique neuro-inflammatoire dépendant de l’inflammasome NLRP3 induite par TLR4/NF-κB.

Plusieurs limites de cette enquête méritent d’être prises en considération. Ce travail a uniquement mis en œuvre des expériences in vivo au niveau animal. Nous n’avons effectué aucune validation mécanistique au niveau cellulaire ni aucun essai clinique sur l’homme. Par conséquent, l’inférence translationnelle vers le traitement de la dépression humaine doit rester prudente. En outre, cette recherche n’a pas disséqué les contributions des composés monomères individuels (échinacoside, verbascoside) dans l’extrait mixte de CPhG. Les recherches futures pourraient se concentrer sur la vérification mécanistique des cultures cellulaires, la comparaison de l'activité des composants individuels, ainsi que sur l'observation pilote préliminaire d'un sujet humain.

5. Conclusion

Les glycosides de phényléthanol de cistanche (CPhG) produisent des actions pharmacologiques significatives de type antidépresseur contre les phénotypes comportementaux chroniques imprévisibles de type dépression provoqués par un stress léger chez les souris C57BL/6. Ses mécanismes thérapeutiques sont associés à la récupération des niveaux de neurotransmetteurs sériques et hippocampiques de sérotonine et de dopamine, à la préservation de l'intégrité de la structure neuronale de l'hippocampe, à la modulation de l'équilibre fonctionnel des astrocytes et des microglies, ainsi qu'à la suppression de la cascade pathologique neuro-inflammatoire médiée par l'inflammasome TLR4/NF-κB/NLRP3. Cette étude préclinique sur les animaux fournit une référence expérimentale pour le développement ultérieur des CPhG en tant que substance adjuvant thérapeutique naturelle ou ingrédient alimentaire fonctionnel ciblant l'amélioration des symptômes dépressifs.

Références

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