早期生命应激通过改变腹侧海马和背侧CA2区小胶质细胞形态诱发青春期雄性大鼠焦虑样行为

《Experimental Brain Research》：Early life stress alters microglia in ventral hippocampus and dorsal CA2 associated with anxiety-like behavior in adolescent male rats

语 本研究针对早期生命应激（ELS）如何通过神经炎症通路诱发情绪障碍这一关键问题，以母鼠分离（MS）模拟人类早期逆境，聚焦小胶质细胞形态转化在青少年期焦虑行为中的作用。结果揭示：ELS特异性激活腹侧海马（vHPC）CA1/CA3区及背侧CA2区小胶质细胞向阿米巴样（amoeboid）转化，且vHPC CA1区活化小胶质细胞数量与高架十字迷宫闭臂停留时间正相关，而前额叶皮层（PFC）与伏隔核（NAc）未见显著改变。该发现为早期应激相关精神疾病的神经免疫机制提供了细胞层面证据，提示靶向海马特定亚区小胶质细胞或成干预新策略。

　　

在当今社会，抑郁症（Major Depressive Disorder, MDD）已成为致残的首要原因，而早期生命应激（Early-Life Stress, ELS）如母婴分离、虐待等，被证实是成年后情绪障碍的重要诱因。尤其令人担忧的是，海马体作为情绪调节与记忆整合的关键脑区，在发育早期对应激异常敏感，但其内部微环境变化的具体机制仍不清晰。近年研究表明，大脑中的免疫细胞——小胶质细胞（microglia）在应激反应中扮演双重角色：一方面通过突触修剪支持神经环路成熟，另一方面过度激活则可能引发有害的神经炎症。然而，ELS是否通过改变海马不同亚区小胶质细胞的形态与功能，进而导致青少年期焦虑行为？这一问题尚待深入探索。

为解答这一科学问题，研究团队在《Experimental Brain Research》发表最新成果，通过建立母鼠分离（Maternal Separation, MS）模型，结合行为学测试与免疫荧光技术，首次系统性描绘了ELS对青春期雄性大鼠海马背腹侧亚区、前额叶皮层及伏隔核中小胶质细胞形态的动态影响。研究不仅证实了腹侧海马在应激相关性焦虑中的核心地位，更意外地揭示了传统研究中关注较少的背侧CA2区同样对小胶质细胞活化具有特异性响应，为理解早期应激的神经免疫机制提供了新视角。

研究主要采用以下关键技术方法：

1. 1.
   动物模型构建：对Sprague Dawley大鼠新生幼崽在 postnatal day (PND) 2-16 每日进行3小时母鼠分离，模拟早期应激；
2. 2.
   行为学分析：于PND 39-40通过高架十字迷宫（Elevated Plus Maze）评估焦虑样行为；
3. 3.
   组织免疫荧光：取PND41脑组织，针对离子钙结合适配分子1（Iba1）与神经元核抗原（NeuN）进行双标染色，区分小胶质细胞三种形态（分支状、中间型、阿米巴样）；
4. 4.
   图像量化分析：采用盲法手动分类计数海马CA1、CA2、CA3、齿状回分子层（MoDG）等亚区及前额叶皮层、伏隔核的小胶级细胞，并通过MATLAB与ImageJ进行区域标准化统计。

母鼠分离诱发青春期雄性斯普拉格-达利大鼠焦虑样行为

行为学结果显示，经历母鼠分离的青春期大鼠在高架十字迷宫中闭臂停留时间显著延长（t(20)=5.136, p<0.0001），且闭臂进入频率更高（交互作用F(1,20)=5.714, p=0.02），而对照组未表现开放/闭臂偏好性。这表明早期应激可诱发持久的焦虑样行为表型。

阿米巴样小胶质细胞在背侧海马CA2区增多而非CA1或CA3

背侧海马分析发现，CA2区辐射层（stratum radiatum）阿米巴样小胶质细胞在分离组显著增加（t(14)=1.874, p<0.05），而CA1、CA3及齿状回分子层未见组间差异。值得注意的是，CA1辐射层小胶质细胞形态分布受内在因素主导（20.78%方差由形态分类解释），与处理无关，提示CA2区对ELS具有独特敏感性。

腹侧海马CA1、MoDG及CA3区阿米巴样小胶质细胞增加

腹侧海马中，分离组在CA1（t(14)=2.492, p=0.02）、齿状回分子层（t(14)=2.376, p=0.03）及CA3辐射层（t(15)=1.987, p=0.03）均显示更高阿米巴样细胞计数，且CA3起层（stratum oriens）分支状小胶质细胞减少。多元回归进一步证实，闭臂停留时间可预测腹侧CA1区阿米巴样细胞数量（R²=0.4592, p=0.01），凸显行为与细胞活化的直接关联。

母鼠分离未显著改变伏隔核与前额叶皮层小胶质细胞状态

伏隔核（核心与壳区）及前额叶皮层（内侧眶额叶与前边缘皮层）的各层中，阿米巴样小胶质细胞数量在分离组与对照组无差异，但前额叶皮层整体以分支状细胞为主，提示这些区域在青少年期对ELS诱导的形态改变具有相对抵抗力。

结论与意义

本研究通过精准的空间定位分析，首次揭示早期生命应激诱发的小胶质细胞形态活化具有明确的脑区特异性：腹侧海马（尤其是CA1、CA3辐射层及齿状回分子层）为关键脆弱靶点，而背侧CA2区作为新兴的应激敏感枢纽同样表现显著活化。这一发现不仅深化了“海马背-腹功能异质性”理论在神经免疫层面的证据，更将CA2这一传统研究中被忽视的区域推至前沿，其与社会记忆、情绪调控的已知联系提示小胶质细胞异常可能是ELS损害社会行为的潜在通路。此外，研究通过建立行为指标（闭臂停留时间）与细胞活化程度的量化关联，为开发针对特定海马亚区的抗炎干预策略提供了实验依据。未来研究需结合时序追踪（如幼年期至成年期）与性别比较，进一步阐明小胶质细胞动态演化在精神疾病易感性中的因果作用。