《Nature Neuroscience》发现压力应对与情绪障碍的关键细胞受体

为探究压力弹性和情绪障碍的神经生物学机制，加拿大拉瓦尔大学的研究人员对星形胶质细胞大麻素受体 1（CB1）展开研究，发现其可促进压力弹性，该研究为相关疾病治疗提供新方向。

　　

在生活中，人们常常会面临各种压力，而有些人能轻松应对，有些人却被压力击垮，甚至患上抑郁症等情绪障碍疾病。目前，抑郁症（Major Depressive Disorder，MDD）困扰着众多人群，全球约五分之一的人在一生中会受到它的影响。然而，现有的治疗方法成功率仅 30% ，这让科学家们十分苦恼。慢性压力被认为是 MDD 的主要环境风险因素，而且研究发现，慢性压力和 MDD 都会破坏血脑屏障（Blood–Brain Barrier，BBB）的完整性。BBB 就像大脑的一道 “城墙”，负责调节外周和大脑之间的分子交换，对维持大脑内环境稳定至关重要。一旦这道 “城墙” 受损，就可能引发一系列问题，比如小鼠在慢性社会压力下，BBB 被破坏，进而出现抑郁样行为。但令人疑惑的是，具有压力弹性（Resilience）的小鼠却能保持 BBB 的完整性，它们是如何做到的呢？这背后的神经血管适应机制一直是个未解之谜。

为了揭开这个谜团，来自加拿大拉瓦尔大学（Université Laval）的 Katarzyna A. Dudek、Sam E. J. Paton 等研究人员展开了深入研究。他们发现，星形胶质细胞大麻素受体 1（Cannabinoid Receptor 1，CB1）在其中起着关键作用，相关研究成果为理解压力应对和情绪障碍的神经生物学机制带来了新曙光，也为开发创新的情绪障碍治疗方法提供了潜在的方向。该研究发表在《Nature Neuroscience》杂志上。

研究人员在研究过程中运用了多种技术方法。首先是行为学测试，通过慢性社会挫败应激（Chronic Social Defeat Stress，CSDS）建立小鼠抑郁模型，利用社交互动（Social Interaction，SI）测试评估小鼠的社交回避行为，还有悬尾测试（Tail Suspension Test，TST）、强迫游泳测试（Forced Swim Test，FST）等，从不同角度观察小鼠的抑郁样行为。其次是分子生物学技术，运用定量聚合酶链反应（qPCR）、TaqMan 阵列等检测基因表达变化；采用高效液相色谱 - 串联质谱（HPLC–MS/MS）测定内源性大麻素水平。另外，还有病毒介导的基因操作技术，构建腺相关病毒（AAV）载体来调控 Cnr1 基因表达；以及免疫荧光、共聚焦显微镜、RNAscope 等技术用于细胞和组织的分析，明确相关蛋白和基因的表达定位。

研究结果如下：

1. 星形胶质细胞 CB1 表达与压力弹性的关联：研究人员通过对经历 CSDS 的小鼠进行研究，发现与未受压力的对照组（CTRL）和压力敏感（Stress-Susceptible，SS）小鼠相比，压力弹性（RES）小鼠伏隔核（Nucleus Accumbens，NAc）中 Cnr1 基因表达上调，且这种变化主要发生在 NAc 壳（NAc shell）的星形胶质细胞中。免疫荧光分析显示，RES 小鼠 NAc 壳中 S100β?星形胶质细胞表达的 CB1 蛋白数量增加，且与 SI 呈正相关，而在 NAc 核心（NAc core）未观察到这种关联，这表明慢性压力弹性可能与 NAc 壳星形胶质细胞特异性 CB1 上调有关。

2. 过表达 CB1 对小鼠行为的影响：为了进一步探究 NAc 星形胶质细胞 CB1 的功能，研究人员构建了 AAV 载体，使 Cnr1 在 GFAP?星形胶质细胞中过表达。行为学测试结果显示，过表达 Cnr1 的小鼠在旷场实验（Open Field Test，OF）中，在中心区域停留的时间和进入次数增加；在高架十字迷宫实验（Elevated Plus Maze，EPM）中，进入开放臂的次数增多；在溅水测试（Splash Test，ST）中，开始梳理毛发的时间提前，这些都表明其焦虑相关行为减少。在经历 CSDS 后，过表达 Cnr1 的小鼠社交缺陷得到改善，在 EPM 和 OF 测试中焦虑也降低，说明上调 NAc 壳星形胶质细胞中 Cnr1 的表达可能是应对慢性社会压力的一种积极生物学适应。

3. CB1 与血脑屏障（BBB）的关系：研究发现，压力诱导的 BBB 通透性增加与紧密连接蛋白 Cldn5 的丢失有关，而 RES 小鼠 BBB 未出现这种变化。通过下调 Cldn5 表达的实验发现，BBB 受损会导致 Cnr1 和星形胶质细胞水通道蛋白 4（Aqp4）表达代偿性增加，且高 Aqp4?星形胶质细胞终足与内皮细胞 CD31 的体积重叠与血管周围 CB1 蛋白水平升高相关。CSDS 后，RES 小鼠 NAc 中 CB1/CD31 共定位增加，且与 SI 水平相关，而下调星形胶质细胞 Cnr1 会降低 Aqp4 蛋白表达，这表明 NAc 中的星形胶质细胞 Cnr1 可减轻压力诱导的神经血管改变，从而促进压力弹性。

4. 压力和炎症对 NAc 星形胶质细胞内源性大麻素组的影响：对过表达 Cnr1 的 NAc 星形胶质细胞进行转录组分析，发现其基因表达谱向压力弹性表型转变，与血管相关的基因表达增加，炎症反应相关基因表达降低。同时，研究人员还发现，RES 小鼠 NAc 星形胶质细胞中 2 - 花生四烯酸甘油（2 - Arachidonoylglycerol，2 - AG）和 N - 花生四烯酰乙醇胺（N - Arachidonoyl - Ethanolamine，AEA）水平升高，且 AEA 与 SI 相关。体外实验表明，炎症细胞因子白细胞介素 - 6（Interleukin - 6，IL - 6）会改变星形胶质细胞形态和内源性大麻素相关酶的表达，而过表达 Cnr1 可减轻 IL - 6 诱导的炎症变化和形态损伤。

5. 运动和抗抑郁治疗与 CB1 的关系：研究人员发现，运动可增加小鼠 NAc 中 Cnr1 的表达，且高白天跑步距离与 Cnr1 表达升高相关。通过病毒介导下调 Cnr1 表达后，运动诱导的压力弹性消失，这表明运动可能通过上调星形胶质细胞血管周围 Cnr1 来调节 BBB 特性，促进压力弹性。在抗抑郁治疗方面，对经历 CSDS 的小鼠用丙咪嗪或氟西汀治疗后，发现治疗反应者 NAc 中 Cnr1 表达增加，且与 Aqp4 表达相关，同时在抑郁症患者尸检组织中发现 NAc 星形胶质细胞中 CNR1 表达缺失，而抗抑郁治疗可使其恢复，这表明抗抑郁治疗的效果可能与星形胶质细胞 CB1 表达有关。

在研究结论和讨论部分，研究人员指出，CB1 信号在应对社会压力的适应过程中发挥着重要作用。他们首次揭示了压力弹性与 NAc 壳中星形胶质细胞 Cnr1 表达增加有关，且这种变化发生在 BBB 界面。星形胶质细胞 Cnr1 上调可减轻炎症和压力相关的神经血管改变，促进压力弹性。此外，研究还发现运动和抗抑郁治疗能增加 NAc 中 Cnr1 表达，进一步证明了 CB1 在压力应对和情绪调节中的重要性。不过，研究也存在一些局限性，比如研究主要在雄性小鼠中进行，未来需要进一步研究雌性小鼠中的情况；另外，虽然发现了 CB1 与压力弹性的关联，但其中具体的分子机制还需要更深入的研究。总体而言，这项研究为理解压力应对和情绪障碍的神经生物学机制提供了新的视角，为开发基于调节内源性大麻素系统的情绪障碍治疗方法奠定了基础，有望为抑郁症等情绪障碍患者带来新的希望。