我國(guó)是花生生產(chǎn)大國(guó)，每年產(chǎn)生的莖葉大于100萬(wàn)噸（干重），其綜合利用備受關(guān)注。花生莖葉作為一種傳統(tǒng)的草本藥物和特殊食物已有歷史，始載于明《滇南本草》，其后《福建藥物志》和《浙江藥用植物志》均有相關(guān)功效的記載。1977年出版的《中藥大辭典》已有煎煮落花生枝葉治療失眠癥的記載，但其作用分子機(jī)制仍未明晰。團(tuán)隊(duì)前期研究初步明確了花生莖葉提取物（PSL）中改善睡眠作用的特征活性物質(zhì)（J Mass Spectrometry, 2016, 51（12）： 1157-1167），且發(fā)現(xiàn)PSL與戊巴比妥鈉協(xié)同具有明顯的鎮(zhèn)靜作用（Journal of the Science of Food and Agriculture, 2018, 98 （13）： 4885-4894），但單獨(dú)使用PSL的調(diào)控睡眠效果及其作用分子機(jī)制還不夠明確。

 

　　本研究通過(guò)動(dòng)物腦電監(jiān)測(cè)（EEG）、細(xì)胞電生理（Cell Patch Clamp）、轉(zhuǎn)錄組分析（RNA-seq）及分子模擬（Molecular Docking）等“從表型到基因”研究策略系統(tǒng)揭示了花生莖葉提取物調(diào)節(jié)小鼠自然睡眠的分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)：7天或14天的PSL灌胃干預(yù)（500 mg/kg BW），雄性6~8周齡的BALB/c小鼠的總睡眠時(shí)間、慢波睡眠時(shí)間和快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間均得到顯著提高。同時(shí)，以500 mg/kg BW PSL中相等劑量的兩種具有類黃酮結(jié)構(gòu)的DMN（61 μg/kg BW）和MIL（12 μg/kg BW）化合物分別灌胃7天，小鼠的睡眠時(shí)間也被顯著延長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)灌胃DMN或MIL小鼠的大腦前額葉皮層進(jìn)行RNA-seq分析，發(fā)現(xiàn)受到這兩種黃酮類物質(zhì)顯著調(diào)控的基因（DEGs）富集在神經(jīng)活動(dòng)配體受體相互作用通路和細(xì)胞成分的突觸部分上。對(duì)這些與神經(jīng)元活性相關(guān)的DEGs進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，有29.54%的基因與電壓門(mén)控型鈉、鉀、鈣離子通道相關(guān)。關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)基因預(yù)測(cè)顯示，通道編碼基因在這些DEGs中處于高驅(qū)動(dòng)力地位，且表達(dá)趨勢(shì)相似。此外，通過(guò)對(duì)體外培養(yǎng)13~15天的原代皮層神經(jīng)元進(jìn)行膜片鉗實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：經(jīng)50 μM DMN或50 μM MIL孵育的神經(jīng)元，與對(duì)照組相比，其內(nèi)向電壓門(mén)控鈉離子通道電流與外向電壓門(mén)控鉀離子通道電流均顯著降低。值得注意的是，50 μM DMN或50 μM MIL均抑制了誘發(fā)型動(dòng)作電位的發(fā)放。這與分子對(duì)接模擬的結(jié)果一致，即MIL和DMN都可以與Nav1.2結(jié)合。結(jié)果表明：PSL提取物可以延長(zhǎng)自然睡眠，DMN和MIL作為其中關(guān)鍵的活性黃酮類成分，可能是通過(guò)調(diào)節(jié)Nav和Kv通道，抑制神經(jīng)元興奮性，干預(yù)機(jī)體的自然睡眠。

 

　　該工作以封面文章形式（Back Cover）發(fā)表于Molecular Nutrition & Food Research（IF：5.82）上，王強(qiáng)研究員和首都醫(yī)科大學(xué)張晨教授為共同通訊作者，郭瑞博士、石愛(ài)民副研究員、鄧?yán)诓┦繛楣餐谝蛔髡?。研究得到了中?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程重點(diǎn)任務(wù)（CAAS-ASTIP- 2021-IFST）及國(guó)家自然科學(xué)基金（32172149）的資助。

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/mnfr.202100210