ส่วนที่ 2 ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติทางทะเล: ผู้สมัครที่มีแนวโน้มในการปรับแกนของลำไส้และสมองไปสู่การป้องกันระบบประสาท

ติดต่อ: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 อีเมล:audrey.hu@wecistanche.com

เมื่อเร็ว ๆ นี้คุณสมบัติในการป้องกันระบบประสาทของแอสตาแซนธินผ่านฤทธิ์ต้านการอักเสบ ต้านอะพอพโทติก และสารต้านอนุมูลอิสระ นอกเหนือไปจากการคงสภาพความเป็นพลาสติกของเส้นประสาท [156–158] คอลเลกชันของคุณสมบัตินี้ แอสตาแซนธินที่คัดเลือกมาเป็นตัวแทนในการรักษาโรคในโรคทางระบบประสาท แม้ว่าเนื่องจากพฤติกรรมต้านการอักเสบและต้านอนุมูลอิสระ จึงมีการตรวจสอบสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด โรคเมตาบอลิซึม การจัดการแผลในกระเพาะอาหาร และมะเร็ง ซึ่งทั้งหมดนี้มีลักษณะร่วมกันของการอักเสบและความเครียดออกซิเดชัน [159] ในการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อต่อต้านความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งรุนแรงขึ้นตามอายุ แอสตาแซนธินมีส่วนสำคัญโดยการใช้สารต้านอนุมูลอิสระที่เกี่ยวข้อง เช่น SOD, heme oxygenase-1 (HO-1) และ GSH โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของวงแหวนไอโอโนนที่มีคีโตนช่วยรักษาเสถียรภาพของอนุมูลอิสระร่วมกับกระดูกสันหลังของโพลิอีน และปรับปรุงความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ [160] แสดงให้เห็นว่า ROS สามารถหมดลงในหลอดทดลองได้โดยใช้แอสตาแซนธิน [161] การยับยั้งการกระตุ้น microglial และผลที่ตามมาคือการลดการผลิตสารประกอบที่เป็นพิษต่อเซลล์ เป็นอีกหน้าที่หนึ่งของแอสตาแซนธิน [118] ปล่อย NO จาก microglia ในช่วงการอักเสบทำปฏิกิริยากับซูเปอร์ออกไซด์ที่นำไปสู่การก่อตัวของเปอร์ออกซีไนไตรต์ที่เป็น ROS และการทำลายโปรตีน/ไขมัน/ดีเอ็นเอเป็นผลที่ตามมา [162] มันแสดงให้เห็นว่าการแสดงออกและการปลดปล่อยของ IL-6, COX-2 ถูกควบคุมโดยแอสตาแซนธินในไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้นโดย LPS ในหลอดทดลอง [163] ระบบภูมิคุ้มกันของโฮสต์สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการบริหารแอสตาแซนธิน ผลที่ได้คือการกระตุ้นของทีเซลล์ซึ่งส่งผลให้เกิดการผลิต o IFN- , เซลล์ B เพื่อสิ้นสุดการหลั่งของ IgA และเซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ ตลอดจนการสร้าง IFN-c และ IL-6 [164] .

ในการศึกษาล่าสุดโดย Wu et al. แอสตาแซนธินทำการเปลี่ยนแปลงใน GM ไปสู่การปราบปรามของลำไส้การอักเสบ/เส้นทางความเครียดออกซิเดชันโดยการยับยั้งการกระตุ้นลำไส้ใหญ่ NLRP3 inflammasome [165] โดยรวมแล้ว แอสตาแซนธินอาจลดทอนวิถีประสาทที่ผิดปกติ นอกจากนี้ยังปรับ GM ไปสู่การปรับลำไส้การอักเสบ/ความเครียดออกซิเดชัน/อะพอพโทซิส ในขณะเดียวกัน การแสดงออกของปัจจัยการอักเสบ รวมทั้ง TNF- และ INF- ลดลง ในขณะที่การแสดงออกของ IL-10 เพิ่มขึ้น ในการศึกษาอื่น โดยการควบคุม cecal microbiota แอสตาแซนธินลดการแสดงออกของ MyD88, TLR4 และ p-p65 อย่างมีความหมาย ในขณะที่เพิ่มการแสดงออกของ p65 [166] ดังนั้น เมื่อพิจารณาถึงบทบาทมอดูเลเตอร์ของแอสตาแซนธินในลำไส้และสมองไปพร้อม ๆ กัน แอสตาแซนธินจึงแนะนำแอสตาแซนธินในฐานะตัวเลือกที่ดีในการควบคุมแกนลำไส้และสมองที่มีต่อการป้องกันระบบประสาท

ไลโคปีนเป็นอีกหนึ่งแคโรทีนอยด์ที่ลำไส้และสมองมีความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ มีอยู่ในผักและผลไม้สีแดง เช่น พริกแดง มะละกอ มะเขือเทศ แตงโม และในสาหร่ายด้วย หลังจากรับประทานอาหารที่มีไลโคปีนเป็นเวลา 5 วัน ปริมาณไลโคปีนในพลาสมาที่เกี่ยวข้องจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญต่อการกระจายในเลือดและสมอง ดูเหมือนว่าไลโคปีนมีหน้าที่ควบคุมลำไส้และสมอง จากนั้นจะถูกขับออกโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ไม่ได้แยกแยะออกจากร่างกายมนุษย์ [167] การศึกษาระบุว่าเครื่องชั่ง GM มีส่วนสำคัญต่อการเกิดขึ้น/พัฒนาการของอาการลำไส้ใหญ่บวม ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของสมองโดยการควบคุมทางสรีรวิทยาของลำไส้ [3,168] ในฐานะที่เป็นแคโรทีนอยด์ มันแสดงให้เห็นบทบาทที่สำคัญในอาการลำไส้ใหญ่บวมและความผิดปกติทางพฤติกรรมที่เกี่ยวข้อง แสดงให้เห็นว่า 40 วันของการรักษาด้วยไลโคปีน (50 มก./กก. ของน้ำหนักตัว/วัน) ในหนูเพศผู้ช่วยป้องกันความเสียหายของลำไส้และการตอบสนองต่อการอักเสบที่เกิดจากเดกซ์แทรน ซัลเฟต โซเดียม (DSS) ไลโคปีนลดการทำงานผิดปกติที่เกิดจาก DSS ของพฤติกรรมที่คล้ายความวิตกกังวลและภาวะซึมเศร้าโดยการระงับความเสียหายที่เกิดจาก synaptic ยับยั้งการอักเสบของระบบประสาทและเพิ่มการแสดงออกของปัจจัย neurotrophic และโปรตีน postsynaptic-density นอกจากนี้ ไลโคปีนยังส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ GM ของหนูที่มีอาการลำไส้ใหญ่บวม โดยการลดจำนวนที่สัมพันธ์กันของ Proteobacteria และยกระดับความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของ Lactobacillus และ Bifidobacterium นอกจากนี้ยังกระตุ้นการผลิต SCFAs และยับยั้งการซึมผ่านของ LPS ในหนูที่มีอาการลำไส้ใหญ่บวม [169] ผลลัพธ์ล่าสุดแสดงให้เห็นว่า GM งอก SCFAs ใน Bacteroides และบางชนิด ในกลุ่มเหล่านี้ Prevotella, Ruminococcus, Bacteroides, Clostridium และ Streptococcus ผลิตกรดอะซิติก Bacteroides, Coprococcus และ Ruminococcus กรดโพรพิโอนิกงอกและ Lachnospiraceae Bifidobacterium และ Coprococcus เก็บเกี่ยวกรดบิวทิริก [170] ผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมลบ (เช่น Proteobacteria และ Bacteroides) ประกอบด้วย LPS เป็นหลัก ซึ่งเป็นสารกระตุ้นแอนติเจนของ TLR4 ในการกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองต่อการอักเสบ [169] แหล่งอาหารของ Bifidobacteria และ Lactobacilli ได้แสดงให้เห็นผลกระทบที่มีแนวโน้มต่อความผิดปกติทางพฤติกรรมเช่นภาวะซึมเศร้า [168] รายงานที่เพิ่มขึ้นระบุว่าการทำลายกำแพงลำไส้จะส่งผลให้การซึมผ่านของลำไส้เพิ่มขึ้น ตามมาด้วยการสร้างสารประกอบก่อโรคบางชนิด (เช่น LPS) โดยผ่านเยื่อบุผิวในลำไส้และทางเข้าของเลือดเพื่อกระตุ้นการอักเสบของระบบประสาท[171]. รายงานเปิดเผยว่าการกระตุ้น microglia และ cytokines ที่ทำให้เกิดการอักเสบ (เช่น IL-1 และ TNF- ) อาจทำให้ synaptic plasticity ผิดปกติต่อความผิดปกติทางอารมณ์และพฤติกรรมที่คล้ายกับภาวะซึมเศร้า [127] ดังนั้น ไลโคปีนจะลดความผิดปกติทางพฤติกรรมและอาการลำไส้ใหญ่บวมที่เกิดจาก DSS ผ่านการปรับสมดุลในแกนลำไส้และสมองของจุลินทรีย์ ซึ่งจะช่วยลดการกระตุ้นของไมโครเกลียในสมองและไซโตไคน์ในลำไส้/สมองอักเสบ [172] ตามข้อตกลงกับการศึกษาล่าสุด BDNF ในระดับต่ำอาจเพิ่มความไวต่อความเครียดเพื่อส่งผลต่อโครงสร้างของเซลล์ประสาท forebrain ดังนั้นจึงเป็นเครื่องหมายมงคลของการตอบสนองต่อยากล่อมประสาทในเชิงบวกของยาที่เกี่ยวข้อง [3] นอกจากนี้ ไลโคปีนยังปกป้องสมองจากความผิดปกติทางพฤติกรรมด้วยการปรับการแสดงออกของสมองของ BDNF เช่นเดียวกับการปั้นซินแนปติกที่เกี่ยวข้อง ควบคุมการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจาก DSS ของสารเมตาโบไลต์ของ GM รวมถึง SCFA และ LPS แบบสองทิศทาง ดังนั้น ไลโคปีนกำลังก่อร่างใหม่ GM ของหนูที่มีอาการลำไส้ใหญ่บวมที่เกิดจาก DSS ซึ่งบ่งชี้ว่าความสมดุลของแกนลำไส้และสมองเป็นกลไกพื้นฐาน [167] โดยรวมแล้ว การศึกษาแสดงให้เห็นว่าไลโคปีนสามารถบรรเทาอาการลำไส้ใหญ่อักเสบจาก DSS ได้ เช่นเดียวกับอาการวิตกกังวลและภาวะซึมเศร้าที่เกี่ยวข้อง มันสามารถชี้แจงได้โดยผลที่เป็นประโยชน์ของไลโคปีนต่อความสมบูรณ์ของอุปสรรคในลำไส้รวมถึงบทบาทการปรับต่อ GM และการผลิตเมตาบอลิซึมที่เกี่ยวข้อง [172]

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ไลโคปีนมีผลดีต่อระบบประสาทส่วนกลาง กิจกรรมในการลดความเครียดออกซิเดชันและการตายของเซลล์ที่เกิดจาก tertbutyl hydroperoxide ที่สัญญาไว้โดยใช้ไลโคปีนใน AD ไลโคปีนมีกิจกรรมที่หลากหลาย เช่น การเพิ่มระดับเอนไซม์ GSH/GSSG การรักษาศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย การพร่องของ ROS [173] การลดระดับไซโตไคน์ที่อักเสบ และการปรับลด TLR4 และ NF-κB p65 mRNA และการแสดงออกของโปรตีน [174] นอกจากนี้ ผลของไลโคปีนต่อการฟื้นตัวของระบบประสาทและต้านการอักเสบกิจกรรมยังถูกตรวจสอบในแบบจำลองหนูสำหรับการจัดการภาวะขาดเลือดของไขสันหลัง/การบาดเจ็บการกลับเป็นเลือด [175] ในระหว่างการทดลองทางคลินิก ไลโคปีนเพิ่มความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของโปรไฟล์ GM เช่น Bifidobacterium adolescentis และ Bifidobacterium longum [176] ดังนั้น ตามบทบาทที่สำคัญของไลโคปีนในการปรับ GM และผู้ไกล่เกลี่ยที่เกี่ยวข้องของแกนลำไส้และสมอง มันจะเป็นตัวแทนที่มีแนวโน้มในการป้องกันระบบประสาท

5.2. พอลิแซ็กคาไรด์: ฟูคอยแดน ไคโตซาน อัลจิเนต และลามินาริน

โมเลกุลต้านการอักเสบอื่นๆ ที่สามารถหาได้จากสาหร่าย ได้แก่ พอลิแซ็กคาไรด์ ซึ่งรวมถึงไคโตซาน ลามินาริน ฟูคอยแดน และอัลจิเนต [177] การลดทอนของเส้นทาง NF-κB และ ERK/MAPK/Akt ใน BV2 microglia ที่เกิดจาก LPS ส่งผลให้เกิดการตอบสนองต่อการอักเสบที่หดหู่โดยพอลิแซ็กคาไรด์ที่มีซัลเฟตชื่อ fucoidan [178] ในการศึกษาในร่างกายโดย Shang et al. ฟูคอยแดนลดทอน GM ในหนูโดยการเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของ Ruminococccaceae และ Lactobacillus [179] ในการศึกษาอื่น มันบรรเทาการอักเสบของลำไส้และ GM dysbiosis โดยการยับยั้ง IL-1 , IL-6 และ TNF- ในขณะที่เพิ่ม IL-10 [180] ในการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ การให้อาหารฟูคอยแดนจากโอกินาว่าโมซุกได้เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ของปลาม้าลายที่โตเต็มวัย ซึ่งมีลักษณะเฉพาะจากการเกิดขึ้นและความเด่นของแบคทีเรียหลายตัวที่อยู่ในวงศ์ Comamonadaceae และ Rhizobiaceae พวกเขายังพบว่าการแสดงออกของ IL ในลำไส้ลดลง-1 [181] Shi et al. ยังแสดงให้เห็นว่าฟูคอยแดนจาก Acaudina molpadioides เพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของผู้ผลิต SCFAs สั้น Coprococcus, Butyricicoccus และ Rikenella ซึ่งช่วยลดอาการบาดเจ็บของเยื่อเมือกในลำไส้ [182] ในการศึกษาแบบ double-blinded ที่ได้รับยาหลอกเมื่อเร็ว ๆ นี้ การบำบัดด้วยฟูคอยแดนได้เพิ่ม SCFAs ของอุจจาระ, Pseudocatenulatum, Bifidobacterium, Bacteroides ลำไส้, Eubacterium siraeum ในขณะที่ลด Prevotella copri [183] การศึกษาเพิ่มเติมยังมุ่งเน้นไปที่ศักยภาพของฟูคอยแดนในการปรับ GM โดยกำหนดเป้าหมายตัวกลางต่อต้านอนุมูลอิสระ (เช่น Nrf2 และ GSH/GSSG) [184] โอลิโกแซ็กคาไรด์ที่มีซัลเฟตของสาหร่าย Gran Ulva Lactuca และ Enteromorpha prolifera ช่วยลดสารที่ทำให้เกิดการอักเสบ ลดยีน p53 และโปรตีน O1 (FoxO1) แบบ fork-head box และทำให้การแสดงออกของยีน Sirt1 มากเกินไปในหนู SAMP8 [185] นอกจากนี้ มันยังควบคุมการแสดงออกของ BDNF ผ่านวิถีทางไคเนสรีเซพเตอร์ B (TrkB) ที่เกี่ยวข้องกับ ERK/CREB/tropomyosin และเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ เช่น HO-1, NAD(P)H ควินิน ออกซิโดเรดักเตส-1 (NQO{ {30}}) และหน่วยย่อยตัวเร่งปฏิกิริยากลูตาเมต-ซิสเทอีน ลิเกส (GCLC) ผ่านทาง Akt [186]

พอลิแซ็กคาไรด์ที่มีมากเป็นอันดับสองคือไคตินรองจากเซลลูโลส [187] ไคโตซานอนุพันธ์ deacetylated ได้แสดงให้เห็นการใช้งานในการรักษาหลายอย่าง รวมถึงผลต้านจุลชีพ/เชื้อรา [188,189] สารต้านอนุมูลอิสระ [190] และฤทธิ์ต้านเนื้องอก [191] การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นคุณสมบัติในการป้องกันระบบประสาท ต้านอนุมูลอิสระ และต้านการอักเสบของไคโตซาน ดีเทอร์มิเนชันดีกรีดีกรีดีกรีดีกรีและขนาดลูกโซ่เป็นปัจจัยสองประการของคุณสมบัติเหล่านี้ [192] ในการศึกษาโดย He et al. ไคโตลิโกแซ็กคาไรด์ถูกใช้เป็นตัวป้องกันความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เกิดจาก H2O2 และรายงานความเข้มข้นต่ำสุดที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเป็น 0.02 มก./มล. นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าคาร์บอกซีเมทิลเลตไคโตซานมีผลที่น่าพอใจในการปกป้องเซลล์ชวานจากความเสียหายที่เกิดจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ผ่านวิถีที่ขึ้นกับไมโตคอนเดรีย [193] ในรายงานล่าสุด ไคโตซานอาจปรับ GM [194] โดยการยับยั้ง Helicobacter ส่งเสริม Akkermansia [195] และลดระดับซีรั่มของ IL-6 และ IL-1 [196] Yu et al. ยังแสดงให้เห็นว่าการเสริมไคโตซานช่วยปรับปรุง Prevotella ในลำไส้ของสุกร [197] พอลิแซ็กคาไรด์อีกชนิดหนึ่งที่สกัดจากสาหร่ายคือ selenopolymannuronate ที่เตรียมจากพอลิมานนูโรเนตที่ได้มาจากแอลจิเนต แอลจิเนตเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่มีโครงสร้างที่สำคัญของมาโครสาหร่ายสีน้ำตาล ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะวัตถุเจือปนอาหารและส่วนผสมของอาหารที่มีประโยชน์ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่ต้องการและผลประโยชน์ที่เป็นที่รู้จักดีต่อระบบนิเวศน์ของลำไส้ Bacteroides ovatus มีหน้าที่ในการหมักอัลจิเนตในลำไส้ ผลการหมักของแอลจิเนตโดยจุลินทรีย์ในลำไส้คือ SCFAs ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวให้พลังงานสำหรับเซลล์ในลำไส้และภูมิคุ้มกัน [19] การบำบัดด้วยแอลจิเนตลด IL-1 และตัวบ่งชี้การอักเสบของ CD11c และปรับปรุงการเจริญเติบโตของ GM Lactobacillus gasseri, Lactobacillus reuteri และ Akkermansia muciniphila ในหนูเมาส์ [20] บทบาทที่เป็นประโยชน์ของอัลจิเนตต่อ GM ดังกล่าวยังถูกรายงานในการศึกษาอื่นๆ [21] นอกจากนี้ โอลิโกแซ็กคาไรด์ที่ได้มาจากแอลจิเนตลดการแสดงออกของสารก่อการอักเสบและเอนไซม์ในไมโครเกลีย BV2 ที่เกิดจาก LPS/A โอลิโกแซ็กคาไรด์นี้ยังลดการแสดงออกของ TLR4 และ NF-κB (202] จากจุดกลไก แอลจิเนตได้กำหนดเป้าหมายวิถีออกซิเดชัน (เช่น ROS) และการอักเสบของเส้นประสาท (เช่น TLR4) เพื่อปกป้องความเสียหายของเส้นประสาท ดังนั้น การควบคุม GM และวิถีควบคุมที่ผิดปกติของเส้นประสาทโดยอัลจิเนตช่วยปูทางในการบรรลุแกนลำไส้และสมองที่มีแนวโน้มดี [203] พอลิแซ็กคาไรด์อื่นๆ ที่จีเอ็มสามารถหมักได้ ได้แก่ ลามินาริน [204] สาหร่ายสีน้ำตาล เช่น Laminariaceae เป็นแหล่งกำเนิด และ Laminaria, Saccharina หรือ Eisenia สายพันธุ์รอง [205] มี polysaccharide เชิงเส้นชื่อ laminarin การศึกษาแสดงให้เห็นคุณสมบัติในการป้องกันระบบประสาทในเหตุการณ์ขาดเลือดในสมองผ่านการลด gliosis และการควบคุม microglia ที่ทำให้เกิดการอักเสบ ในการศึกษาในร่างกาย ลามินารินลด GM Firmicutes ลงอย่างมีความหมายในขณะที่เพิ่ม Bacteroidetes [26] ในทางกลับกัน ลามินารินแสดงให้เห็นศักยภาพในการป้องกันระบบประสาทโดยการลดทอนของการอักเสบและความเครียดออกซิเดชัน ในเรื่องนี้ ลามินารินลด IL-1 , TNF- ในขณะที่เพิ่ม SOD, IL-4 และ IL-13 ในหนูเจอร์บิลที่มีอายุมาก [207] ดังนั้น โดยการกำหนดเป้าหมาย GM และกระตุ้นผู้ไกล่เกลี่ยต้านการอักเสบและสารต้านอนุมูลอิสระ ลามินารินสามารถปูทางในการปรับแกนลำไส้และสมองไปสู่การป้องกันระบบประสาท นอกจากนี้ คาราจีแนนที่ได้จากสาหร่ายสีแดงยังเป็นโมเลกุลไบโอโพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ซึ่งเกี่ยวข้องกับกาแลคตันที่มีซัลเฟตเป็นเส้นตรง [205] κ-carrageenan ที่สกัดจากสาหร่ายสีแดง Hypnea musciformis แสดงคุณสมบัติในการป้องกันระบบประสาทในความเป็นพิษต่อระบบประสาทที่เกิดจาก 6-hydroxydopamine บนเซลล์ SH-SY5Y โดยควบคุมศักยภาพของ mitochondria transmembrane และลดกิจกรรมของ caspase-3 (208] Porphyrin จาก Porphyra yezoensis ยับยั้งการสร้าง NO ในเซลล์ RAW264.7 ที่กระตุ้นด้วย LPS โดยการปรับลดการแสดงออกของ iNOS [209] นอกจากนี้ ซัลเฟตพอลิแซ็กคาไรด์เศษส่วนจากสภาพขนของ Porphyra มีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระและหลีกเลี่ยงการเกิดลิพิดเปอร์ออกซิเดชันในไมโครโซมตับหนู [131]

โดยทั่วไปแล้ว พอลิแซ็กคาไรด์ที่ได้มาจากทะเลจะปรับ GM หรือระงับความผิดปกติของเส้นประสาทที่มีต่อการลดทอนของแกนลำไส้และสมองและการพัฒนาการป้องกันระบบประสาท

5.3. แมคโครแลคติน/แอนทราควิโนน: Macrolactin A

อีกตัวอย่างหนึ่งของผลิตภัณฑ์ธรรมชาติทางทะเลคือการกระทำในระดับมหภาค สิ่งเหล่านี้คือแกนหลักโพลีอีนไซคลิกซึ่งประกอบด้วย 24-แลคโตนวงแหวนที่เป็นสมาชิกซึ่งมีการเปลี่ยนแปลง เช่น การจับของกลูโคส -ไพราโนไซด์ จนถึงตอนนี้มีการค้นพบแอคชันมาโครประมาณ 32 รายการรวมถึง 7-O-succinyl prolactin A, macro actions A–Z, 7-O-succinyl prolactin F, 7-O-malonyl prolactin A และ โปรแลคตินเอที่มีอีเธอร์สามตัว แหล่งที่มาของพวกมันคือตะกอนทะเลและดินที่แยกได้ Macrolactin A มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียต่อเชื้อ S. aureus และ B. subtilis ที่ความเข้มข้น 5 และ 20 ไมโครกรัม/แผ่น ตามลำดับ โดยมีความสามารถในการยับยั้ง B16-F10 เซลล์มะเร็งเมลาโนมาของหนูในหลอดทดลอง ไวรัส Herpes simplex ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และการป้องกันเซลล์ลิมโฟบลาสต์ในการต่อต้านเชื้อเอชไอวีด้วยการยับยั้งการทำซ้ำของไวรัส [210] แบคทีเรียแกรมบวกซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของตะกอนใต้ทะเลลึกเป็นอีกแหล่งหนึ่งของโปรแลคติน เอ สารประกอบนี้มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย ต้านไวรัส และเป็นพิษต่อเซลล์ มันแสดงให้เห็นการยับยั้งที่มีศักยภาพของไวรัสเริมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (ชนิด I และ II) การป้องกันของทีเซลล์จากการทำซ้ำของเอชไอวี และการปราบปรามของเซลล์มะเร็งผิวหนังของหนู B16-F10 ในการทดสอบในหลอดทดลอง [211] การกระทำมาโครที่มาจากจุลินทรีย์ในทะเลยับยั้งตัวกลางการอักเสบผ่านการปรับ HO-1/Nrf2 และยับยั้ง TLR4 [212] Yan และคณะ แสดงให้เห็นว่าการบำบัดด้วยการกระทำแบบมาโครยับยั้งการแสดงออกของ mRNA ของ iNOS, IL-1 และ IL-6 ในหลอดทดลอง [213] สิ่งเหล่านี้ทั้งหมดสามารถแนะนำการกระทำมหภาคเป็นตัวปรับแกนลำไส้และสมองที่มีแนวโน้ม

นอกจากโปรแลคตินเอแล้ว แอนทราควิโนน เช่น แคโรทีนอยด์ มีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ [88,214] และคุณสมบัตินี้เกิดจากโครงสร้างควินอยด์ที่ทำให้พวกมันสามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยารีดักชัน-ออกซิเดชัน [215] สารต้านอนุมูลอิสระ/โปรออกซิแดนท์ [216] ยาต้านจุลชีพ/ไวรัส/ยาต้านปรสิต [217], ภูมิคุ้มกัน [218], ยาขับปัสสาวะ/ยาระบาย [109], vasorelaxant [219], การลดไขมัน/กลูโคส [220], และกิจกรรมของเอสโตรเจน [221 ] ของแอนทราควิโนนที่สกัดจากแหล่งทางทะเลก็มีรายงานเช่นกัน [222] ยาทางทะเลประเภทเหล่านี้ได้แสดงศักยภาพในการป้องกันระบบประสาทโดยการยับยั้งวิถีการอักเสบ/อะพอพโทติก/ออกซิเดชัน [223] หมายถึงแกนลำไส้และสมอง แอนทราควิโนนส่งเสริมการเจริญเติบโตที่โดดเด่นของ Akkermansia muciniphila และยับยั้งการเจริญเติบโตของ Clostridium tyrobutyricum และ Clostridium butyricum รวมทั้งแบคทีเรียที่ผลิตบิวทิเรต ซึ่งส่งผลให้ระดับบิวทิเรตลดลง [224]

ดังนั้น เมื่อพิจารณาถึงบทบาทของสารปกป้องเซลล์ประสาทของแมคโครแลคติน/แอนทราควิโนน ตลอดจนผลการปรับของพวกมันต่อ GM อาจทำให้อนาคตที่ยอมรับได้ของพวกมันในแกนลำไส้และสมองต่อการป้องกันระบบประสาท

5.4. Diterpenes / Sesquiterpenes: Lobocrasol, Excavatolide B, Crassumol E และ Zonarol

ปะการังอ่อนเป็นแหล่งกักเก็บของไดเทอร์พีนที่มีชื่อเชิงโครงสร้างอื่นๆ ที่มาจากทะเล เป็นสารทุติยภูมิที่มีคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระ พวกเขามีส่วนร่วมในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันผ่านการควบคุมเส้นทางการส่งสัญญาณ NF-κB ในระดับต่างๆ [225,226] ไดเทอร์พีนจากรถขุดกอร์โกเนียน Briareum ที่เพาะเลี้ยงในไต้หวัน เรียกว่า Excavatolide B สามารถยับยั้งการแสดงออกของ mRNA ของ COX-2 และ iNOS ในแบบจำลองเมาส์ที่กระตุ้นด้วยมาโครฟาจที่เกิดจาก LPS ผ่านการออกฤทธิ์ต้านการอักเสบ [227] Lobocrasols A และ B และ cembranoid diterpenes อื่น ๆ (crassumol E และ (1R,4R,2E,7E, 11E)-cembra-2,7,11-trien4-ol) ที่ได้จากสารสกัดเมทานอลของ Lobophytum crassum ปะการังอ่อนเวียดนาม [228] สารประกอบไดเทอร์พีนอยด์แบบใหม่จาก L. crissum ยังมีฤทธิ์ต้านการอักเสบด้วยการยับยั้ง COX-2 และ iNOS [229] ต่อมา ในฐานะที่เป็น sesquiterpene กลุ่มควบคุมได้มาจากแหล่งทางทะเล Dictyopteris undulata ที่อาจมีผลต่อการต้านอนุมูลอิสระ (เพิ่ม NQO-1, HO-1 และ PRDX4) เพื่อปรับแกนลำไส้-สมอง [139,230] ผลกระทบเหล่านี้อาจแนะนำ diterpenes/sesquiterpenes เป็นยารักษาโรคในการปรับแกนลำไส้และสมองและความผิดปกติของเส้นประสาท

5.5. ไฟโตสเตอรอล: Fucosterol และ Solomonsterol A

สเตียรอยด์ที่มีฤทธิ์ต้านการอักเสบและการปราบปรามการตอบสนองของภูมิคุ้มกันสามารถพบได้ในฟองน้ำทะเล ตัวรับของ farnesoid X และ pregnane X ถูกปรับโดยโมเลกุลสเตียรอยด์ [231] ตัวเร่งปฏิกิริยาของตัวรับ X ของการตั้งครรภ์แสดงให้เห็นถึงผลกระทบที่มีแนวโน้มในการลดลำไส้การอักเสบและกิจกรรม NF-κB [232] Fucosterol เป็นไฟโตสเตอรอลที่สกัดได้จากสาหร่ายสีน้ำตาล นอกจากนี้ยังสามารถยับยั้ง acetyl- และ butyryl-cholinesterase (AChE และ BChE) และ -secretase (เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการผลิต A ซึ่งเป็นตัวเล่นหลักใน AD) และลดการตายของเซลล์ประสาทที่เกิดจาก A [233] การศึกษาล่าสุดได้พิสูจน์ศักยภาพของ fucosterol ที่จะใช้ในโรคทางระบบประสาท แม้ว่าจะไม่ทราบกลไกที่แม่นยำ เนื่องจากโครงสร้างที่เหมือนโคเลสเตอรอล สารประกอบนี้จึงสามารถเข้าถึงเป้าหมายอย่างโปรตีนภายในเซลล์ และสามารถข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ได้ หลักฐานทางวรรณกรรมแสดงให้เห็นว่าโปรตีนเป้าหมายของ fucosterol เกี่ยวข้องกับเส้นทางการอักเสบเช่น TNF, ปัจจัยกระตุ้นการขาดออกซิเจน 1-alpha (HIF-1), NF-κB และการส่งสัญญาณของปัจจัยการเจริญเติบโตบุผนังหลอดเลือด (VEGF) NF-κBในฐานะปัจจัยการถอดรหัสมีส่วนร่วมในการตอบสนองการอักเสบและภูมิคุ้มกันและมีบทบาทสำคัญในโรคทางระบบประสาท ในการวิจัยพบว่า fucosterol มีผลอ่อนตัวต่อการอักเสบเกิดจาก LPS ในมาโครฟาจ RAW 264.7 [234] สภาวะสมดุลของคอเลสเตอรอลในสมองถูกควบคุมโดย LXR ซึ่งเป็นตัวรับนิวเคลียร์ที่มีความสามารถในการรับรู้คอเลสเตอรอล หลังจากการกระตุ้นตัวรับเหล่านี้ พวกมันจะยับยั้งการผลิตไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ เช่น TNF- และ IL-1 นอกจาก LXRs ที่ส่งผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมันแล้ว พวกเขายังป้องกันการแสดงออกของยีนอักเสบที่เกิดจากการกระตุ้น TLR [234]

เส้นทาง PI3K/Akt ควบคู่ไปกับเส้นทางการส่งสัญญาณ MAPK จะปรับการเจริญเติบโตและการอยู่รอดของเซลล์ เส้นทางเหล่านี้สารประกอบปลายน้ำเช่น CREB, Bcl-2, caspase-9, IKK และ NF-κB ยังมีส่วนร่วมในกระบวนการอยู่รอดของเซลล์ มีการแสดงให้เห็นว่า CREB ซึ่งเป็นตัวควบคุมการถอดรหัสที่ตรวจจับสัญญาณต้นน้ำจากเส้นทาง PI3K/Akt นั้นกำหนดเป้าหมายโดย fucosterol

CREB มีกิจกรรมส่งเสริมการเอาชีวิตรอดผ่านการควบคุม Bcl-2 Cholinergic, dopaminergic และ serotonergic synapses มีอยู่มากมายด้วย CREB ส่งผลให้ fucosterol อาจมีผลสำคัญต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ประสาท การอยู่รอด และกิจกรรม การเจริญเต็มที่ของเซลล์ประสาทที่กำลังพัฒนา การเติบโต และการอยู่รอดของเซลล์ประสาทที่เจริญเต็มที่นั้นขึ้นอยู่กับวิถีการส่งสัญญาณของนิวโรโทรฟิน ดังนั้นความผิดปกติใด ๆ ในเส้นทางนี้จะทำให้เกิดความเสื่อมของระบบประสาท หลักฐานแสดงให้เห็นว่าสารเลียนแบบนิวโรโทรฟินสามารถใช้ในการบำบัดโรค AD TrkB เป็นตัวรับของ BDNF เป็นหนึ่งในเป้าหมายของ fucosterol ซึ่งยืนยันกิจกรรมเลียนแบบ neurotrophin [234]

1-42-ที่เหนี่ยวนำให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์ผ่านการกระตุ้นการส่งสัญญาณ ERK1/2 ที่เป็นสื่อกลางด้วย TrkB ในเซลล์ประสาทฮิปโปแคมปัสปฐมภูมิสามารถยับยั้งได้โดยฟูโคสเตอรอล โดยอิงจากงานที่ทำโดย Oh และเพื่อนร่วมงานในการทดสอบในหลอดทดลอง การแปลผล ในหลอดทดลอง ทำได้โดยแสดงผลของ fucosterol ต่อการลดทอนของ A 1-42-ความบกพร่องทางจิตใจที่ถูกกระตุ้นในหนูอายุมาก [15] การเทียบท่าระดับโมเลกุลและการคำนวณพลังงานการจับในการวิเคราะห์ในซิลิโกยืนยันความสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นของ fucosterol กับ TrkB ซึ่งสามารถสันนิษฐานได้ว่าเป็นหลักฐานเพิ่มเติมของกิจกรรมเลียนแบบ BDNF ของ fucosterol

ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของ fucosterol ได้รับการพิสูจน์โดยผลของการเพิ่มระดับของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ เช่น กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส (GPX1), SOD, CAT และ HO-1 ผ่านการกระตุ้น Nrf2 และในข้อมูลซิลิโกบนการจับ TrkB [235] ความเป็นพลาสติกซินแนปติกสามารถควบคุมได้โดย Ca2 plus การส่งสัญญาณที่ซินแนปส์กลูตามาเตอจิก โปรตีนซินแนปติก เช่น GluN2A และ AChE ซึ่งมีความสัมพันธ์กับฟูคอสเตอรอลสัมพันธ์กับสัญญาณ Ca2 plus ซึ่งส่งผลต่อความเป็นพลาสติก synaptic ที่ส่งผลต่อความจำและการรับรู้ จากข้อมูลข้างต้น สามารถใช้ fucosterol เป็นตัวเอกของตัวรับ GluN2A NMDA เพื่อปรับปรุงผู้ป่วย AD [234]

การขาดดุล cholinergic มีบทบาทในพยาธิวิทยาของ AD ตัวยับยั้ง AChE โดยการเพิ่มความพร้อมใช้งานของ acetylcholine สามารถชดเชยการขาดนี้ ดังนั้น fucosterol ที่มีคุณสมบัติในการยับยั้ง AChE (ยืนยันโดยการค้นพบการเทียบท่าระดับโมเลกุล) สามารถใช้อย่างมีประสิทธิภาพในการรักษาผู้ป่วย AD [236] TLRs มีบทบาทสำคัญในการสร้างภูมิคุ้มกันโดยการตรวจจับรูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค การเกิดโรคของโรคเรื้อรังรวมถึงการเสื่อมสภาพของระบบประสาทสัมพันธ์กับความผิดปกติของสัญญาณ TLR การวิเคราะห์ในซิลิโกโดยใช้ TLR เป็นเป้าหมายของโปรตีนแสดงให้เห็นว่ามีปฏิสัมพันธ์ของ fucosterol กับทั้ง TLR2 และ TLR4 ซึ่งนำไปสู่แนวคิดในการใช้มันในการเสื่อมสภาพของระบบประสาทที่เกิดจากการอักเสบ

ระดับของฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของ SOD, GPx และ CAT เพิ่มขึ้นในแบบจำลองหนูที่เหนี่ยวนำโดย fucosterol [237] Jung และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่า fucosterol หลีกเลี่ยงการสร้าง ROS ในมาโครฟาจ RAW264.7 ที่เกิดจาก tert-butyl hydroperoxide (t-BHP) [238] นอกจากนี้ ในงานวิจัยอื่น สรุปได้ว่าเซลล์ HepG2 ได้รับการปกป้องต่อการเกิดออกซิเดชันผ่าน fucosterol [239] และกลไกที่เซลล์เยื่อบุผิวของปอดได้รับการปกป้องคือความสูงของ SOD, CAT และ H O-1 และ การโยกย้ายนิวเคลียร์ของ Nrf2 [240] ไกลโคโปรตีนของ U. pinnatifid เพิ่มกิจกรรมของ SOD (53.45 เปอร์เซ็นต์) และกิจกรรมของ xanthine oxidase ลดลง 82.05 เปอร์เซ็นต์ Diphlorethohydroxycarmalol และ 6,60 -bieckol จาก Ishige okamurae แสดงฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและลดระดับ ROS ในเซลล์ RAW264.7 [131]

ในระหว่างการศึกษาที่ตามมา พบว่าการอักเสบที่เกิดจาก LPS ถูกทำให้อ่อนลงโดยใช้ fucosterol ใน RAW 264.7 macrophage [112] และ alveolar macrophage [241] การอักเสบของเส้นประสาทที่อาศัย LPS- หรือ A ในเซลล์ไมโครไกลัลที่ถูกกระตุ้นยังถูกทำให้อ่อนฤทธิ์โดยฟูโคสเตอรอล เอสพีพี ผลิต phlorotannins เช่น director, phlorofucofuroeckol A [242], phlorofucofuroeckol B 6,60 -bieckol และ 8,80 -bieckol ที่มีคุณสมบัติต้านการอักเสบผ่านการปราบปรามของ NF-κB และ MAPK pathways [243]

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติทางทะเลประเภทอื่นๆ ยังมีบทบาทสำคัญในการปรับแกนลำไส้และสมอง ในจำนวนนั้น นีโออีชินูลิน บี ซึ่งเป็นสารอัลคาลอยด์ที่สกัดจาก Eurotium sp. SF-5989 เชื้อราในทะเล อยู่ในลักษณะนี้โดยการยับยั้ง NF-κB และ p38MAPK ไปสู่การยับยั้งการอักเสบของเส้นประสาท [244]

โดยทั่วไป แคโรทีนอยด์ โพลีแซ็กคาไรด์ ไฟโตสเตอรอล เทอร์พีนอยด์ สารประกอบฟีนอล และอัลคาลอยด์ที่สกัดจากแหล่งทางทะเล มีฤทธิ์ทางชีวภาพและประโยชน์ต่อสุขภาพหลายประการ รูปที่ 1 แสดงโครงสร้างทางเคมีของผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติทางทะเลที่กล่าวข้างต้นซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนแกนลำไส้และสมองไปสู่การป้องกันระบบประสาท

พวกเขามีศักยภาพในการปรับ GM ไปสู่การป้องกันระบบประสาทซึ่งจะช่วยลดทอนแกนลำไส้และสมอง ตารางที่ 2 ระบุสารประกอบที่ได้มาจากทะเล เช่นเดียวกับแหล่งที่มาที่เกี่ยวข้องต่อการตอบสนองของระบบประสาท

ความสัมพันธ์แบบสองทิศทางของ GM และสมอง ตลอดจนบทบาทที่สำคัญของผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติทางทะเล แสดงไว้ในรูปที่ 2 ดังที่อธิบายไว้ ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติจากทะเลกำลังปรับเปลี่ยน GM ไปสู่การปรับวิถีทางความเครียดจากการอักเสบ/อะพอพโทติก/ความเครียดออกซิเดชันที่ควบคุมไม่ปกติในโรคทางระบบประสาท ซึ่งเผยให้เห็นการป้องกันระบบประสาท

6. บทสรุป

นอกเหนือจากบทบาทของ GM ในการปรับ dysbiosis แล้ว บทบาทที่สำคัญในการป้องกัน/รักษาโรคเกี่ยวกับระบบประสาท (เช่น AD, ASD, ALS, MS และ PD) รวมถึงภาวะแทรกซ้อนที่เกี่ยวข้องนั้นไม่อาจปฏิเสธได้ หลักฐานที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่าแกนลำไส้และสมองเป็นเป้าหมายหลักที่เป็นไปได้ในการลดทอนความผิดปกติของระบบประสาท

ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติจากทะเลคือสารหลายเป้าหมายในการปรับความผิดปกติของลำไส้และลำไส้เล็กส่วนนอกพร้อมกัน ดังนั้น แคโรทีนอยด์ พอลิแซ็กคาไรด์ ไฟโตสเตอรอล เทอร์พีนอยด์ สารประกอบฟีนอลิก และอัลคาลอยด์ไม่ว่าจะโดยการปรับทางอ้อมของ GM หรือการปราบปรามโดยตรงของการอักเสบ/การตายของเซลล์/ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ถือได้ว่าเป็นกลยุทธ์ที่มีศักยภาพ/มีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับโรคทางระบบประสาท ในการทำเช่นนั้น ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติทางทะเลอาจลดปริมาณ GM ที่เป็นอันตรายในปริมาณที่สัมพันธ์กัน ในขณะที่เพิ่ม GM ที่เป็นประโยชน์ต่อการปรับสารไกล่เกลี่ยการอักเสบ (เช่น NF-kB, TNF- , ILs, COX-2 และ TLRs), อะพอพโทซิส ( เช่น แคสเปส Bax/Bcl-2) และความเค้นออกซิเดชัน (เช่น ROS, Nrf2, HO-1 และ AREs) ในลำไส้ สารประกอบเหล่านี้ยังควบคุมวิถีทางที่สำคัญที่เกี่ยวข้องในลำไส้ ซึ่งรวมถึง PI3K/Akt/mTOR, MAMPs, BDNE และ ERK/CREB/MAPK เมื่อพิจารณาถึงความสัมพันธ์แบบสองทิศทางระหว่างลำไส้และสมอง การมอดูเลตของผู้ไกล่เกลี่ย/ผู้ไกล่เกลี่ยการส่งสัญญาณในลำไส้จะส่งผลให้เกิดการควบคุมในสมองที่มีต่อการป้องกันระบบประสาท

พื้นที่ของการวิจัยเพิ่มเติมควรมุ่งเน้นไปที่การศึกษาก่อนคลินิกเพื่อเปิดเผยการสื่อสารระดับโมเลกุลที่แม่นยำของแกนลำไส้และสมอง ตามด้วยการทดลองทางคลินิกที่มีการควบคุมอย่างดี การศึกษาดังกล่าวจะช่วยในการตรวจสอบผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่ได้จากทะเลที่มีศักยภาพมากขึ้นในการป้องกัน การจัดการ และการรักษาแกนลำไส้และสมองที่มีต่อการป้องกันระบบประสาท