激活小胶质细胞抗抑郁新机制:触发星形胶质细胞 P2Y1R,促进海马 BDNF 介导的神经发生

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Brain, Behavior, and Immunity 8.8

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  抑郁症治疗面临困境,现有药物疗效不佳且副作用多。研究人员探究小胶质细胞刺激抗抑郁的分子机制,发现低剂量脂多糖(LPS)激活小胶质细胞,通过触发星形胶质细胞 P2Y1R+促进 BDNF 介导的神经发生,为抗抑郁药研发提供新思路。

  在现代社会,抑郁症就像一片笼罩在人们心头的阴霾,它是一种极为普遍的精神障碍。据统计,全球有相当数量的人深受其扰,这不仅给患者自身带来巨大痛苦,还造成了沉重的社会和经济负担。一直以来,单胺能功能障碍假说被广泛用于解释抑郁症的发病机制,基于此开发的选择性 5 - 羟色胺再摄取抑制剂等药物,成为治疗抑郁症的常用手段。然而,这些药物却存在诸多问题,比如有效率不高,很多患者使用后并未得到明显改善,而且还会引发失眠、性功能障碍等一系列副作用,就像在治疗疾病的同时又带来了新的困扰。所以,寻找新的抗抑郁策略迫在眉睫。
近年来,小胶质细胞在抑郁症中的作用引起了科研人员的关注。小胶质细胞作为神经系统中的固有免疫细胞,以往人们认为其过度激活会促进抑郁症发展,因为它会产生大量促炎细胞因子,损害神经元。但新的研究发现,在遭受慢性不可预测应激(CUS)、慢性社会挫败应激(CSDS)等有害应激的动物中,齿状回的小胶质细胞会凋亡减少,而增加小胶质细胞数量却能改善抑郁样行为。这表明刺激小胶质细胞可能是治疗抑郁症的新策略,可其中的分子机制却并不清楚。

为了揭开这个谜团,国内研究人员开展了一系列研究。他们的研究成果发表在《Brain, Behavior, and Immunity》杂志上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是构建特殊的基因工程小鼠,如将表达可诱导 Cre 的小鼠与表达抑制性 DREADD hM4Di 的小鼠杂交,实现对齿状回小胶质细胞的选择性抑制;还通过将 P2Y1Rlox/lox小鼠与 GFAP - Cre 或 CaMKIIα - Cre 小鼠杂交,构建星形胶质细胞或神经元 P2Y1R 条件性敲除小鼠。其次是采用药物干预的方法,比如使用 MRS2179 特异性抑制 P2Y1R。另外,还进行了蛋白质检测、细胞计数等实验操作。

下面来看具体的研究结果:

  • 小胶质细胞动员的 ATP 信号是低剂量 LPS 抗抑郁作用所必需的:研究人员构建了 Cx3cr1creER - hM4Di 小鼠,用 CNO 抑制小胶质细胞后发现,低剂量 LPS(100 μg/kg)原本能在慢性应激小鼠中引发的快速抗抑郁效果消失了,同时齿状回中 ATP 水平也不再升高。这说明小胶质细胞被抑制后,LPS 的抗抑郁作用就无法发挥,暗示小胶质细胞动员的 ATP 信号在其中起着关键作用。
  • 海马中 P2Y1R 参与低剂量 LPS 的抗抑郁作用:研究人员通过在海马中耗尽内源性 ATP、非特异性拮抗嘌呤能受体,以及用 MRS2179 特异性抑制 P2Y1R,发现只有抑制 P2Y1R 时,低剂量 LPS 的抗抑郁作用才会消失,而抑制其他嘌呤能受体则没有这种效果。这表明在海马中,P2Y1R 在低剂量 LPS 的抗抑郁作用中有着不可或缺的地位。
  • 星形胶质细胞而非神经元中的 P2Y1R 介导低剂量 LPS 的抗抑郁作用:条件基因敲除实验显示,在星形胶质细胞缺乏 P2Y1R 的小鼠中,低剂量 LPS 不再有抗抑郁效果,而在神经元缺乏 P2Y1R 的小鼠中,LPS 的抗抑郁作用依然存在。这就明确了是星形胶质细胞中的 P2Y1R 在介导低剂量 LPS 的抗抑郁作用。
  • 小胶质细胞刺激通过 BDNF 介导的神经发生发挥抗抑郁作用:研究发现,抑制齿状回小胶质细胞、特异性敲除星形胶质细胞 P2Y1R 或缺乏 ATP 时,低剂量 LPS 诱导的齿状回中双皮质素(DCX)+细胞和脑源性神经营养因子(BDNF)的增加都消失了。而且,向海马中注入 BDNF 抗体后,小胶质细胞刺激促进神经发生和抗抑郁的作用也都没了。这一系列实验表明,小胶质细胞刺激是通过 BDNF 介导的神经发生来发挥抗抑郁作用的。

综合研究结果和讨论部分,这项研究意义重大。它揭示了小胶质细胞刺激产生抗抑郁效果的全新分子机制,即小胶质细胞受到刺激后,会释放 ATP,ATP 激活星形胶质细胞的 P2Y1R,进而促进 BDNF 的合成,最终通过 BDNF 介导的神经发生发挥抗抑郁作用。这一发现为抑郁症的治疗开辟了新的方向,未来或许可以基于这个机制开发出更有效、副作用更小的抗抑郁药物,为广大抑郁症患者带来新的希望。

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