探秘多动症(ADHD):GFOD1 通过 NF-κB 通路调控氧化应激损伤的关键作用

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Brain Research 2.7

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  多动症(ADHD)病因不明,氧化应激被认为是关键因素。研究人员探究 GFOD1 与 ADHD 氧化应激的关系及相关通路。结果显示,ADHD 大鼠相关脑区 GFOD1 表达上升,激活 NF-κB p65/NOX2 通路,增加氧化损伤。该研究为 ADHD 病理研究提供新方向。

  
多动症(Attention-deficit/hyperactivity disorder,ADHD)是一种常见于儿童时期的神经发育障碍,全球约 5-7% 的学龄儿童受其困扰,部分患者症状会持续到成年。患者常表现出注意力不集中、多动和冲动等症状,严重影响生活和学习。然而,尽管科研人员不断探索,ADHD 的病因和发病机制却依旧迷雾重重。近年来,越来越多的研究发现,氧化应激在精神疾病的病理过程中扮演着重要角色,ADHD 也不例外。氧化应激就像身体里失控的 “小恶魔”,会破坏神经元和星形胶质细胞的正常功能,导致大脑的生理平衡被打破。在 ADHD 患者和动物模型中,都能检测到氧化应激水平升高,抗氧化能力下降。同时,治疗 ADHD 的一线药物甲基苯丙胺(MPH)在治疗过程中还可能加重氧化应激,这让情况变得更加复杂。

此外,一个名为葡萄糖 - 果糖氧化还原酶结构域 1(Glucose-fructose oxidoreductase domain 1,GFOD1)的基因,被发现可能与 ADHD 的发展有关。它隶属于 GFO/IDH/MOCA 氧化还原酶家族,与 NF-κB 信号通路关系密切,但它在 ADHD 中究竟发挥着怎样的作用,一直是个未解之谜。为了揭开这些谜团,探索 ADHD 发病的潜在机制,昆明医科大学等机构的研究人员开展了深入研究,相关成果发表在《Brain Research》上。这项研究意义重大,有望为 ADHD 的病理研究开辟新方向,为未来开发更有效的治疗方法提供理论依据。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:选用 48 只 3 周龄雄性自发性高血压大鼠(SHR,ADHD 主要遗传模型)和 24 只年龄匹配的 Wistar-Kyoto 大鼠(WKY)作为实验动物。通过旷场实验,观察大鼠的运动轨迹、在中央区域停留时间、不动时间、潜伏期、平均速度和总移动距离等行为学指标,以此评估 MPH 对大鼠多动和冲动行为的影响。同时,对大鼠脑区组织和体外培养的星形胶质细胞进行相关检测,分析基因表达、氧化应激指标等变化情况。

动物实验及药物干预


研究人员将实验大鼠饲养在可控环境中,给予标准食物和水,让它们适应环境一周。选用 SHR 大鼠作为 ADHD 模型,与正常的 WKY 大鼠进行对比研究。

MPH 对多动和冲动行为的影响


旷场实验结果显示,模型组和对照组在多项参数上存在显著差异。在 4 周时,接受 MPH 治疗的治疗组与模型组相比,在中央区域停留时间、不动时间、平均速度和总移动距离等方面也出现了明显变化。这表明 MPH 对 ADHD 大鼠的多动和冲动行为有一定的改善作用。

讨论


ADHD 作为一种神经发育障碍,大脑在发育阶段易受氧化损伤,这已成为精神疾病常见的致病机制。有研究指出,炎症和氧化应激与 ADHD 的发病相关,抗氧化剂大蒜素可有效减少活性氧(ROS)的产生,维持神经递质平衡。这从侧面反映出氧化应激在 ADHD 病理过程中的重要地位,也为研究 GFOD1 在 ADHD 中的作用提供了背景依据。

结论


研究发现,ADHD 模型大鼠前额叶皮层和小脑皮层中 GFOD1 的表达显著升高,这两个脑区与多动和冲动调节密切相关。伴随着 GFOD1 表达升高,神经元出现形态变化,星形胶质细胞中胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达增强。在这些脑区以及体外过表达 GFOD1 的星形胶质细胞中,NF-κB p65/NOX2 信号轴被上调,导致 ROS 和丙二醛(MDA)生成增加,而超氧化物歧化酶(SOD)活性降低。这一系列变化表明,GFOD1 可能通过上调 NF-κB p65/NOX2 / 氧化应激轴,促进 ADHD 相关脑区和星形胶质细胞的氧化应激水平升高,进而参与 ADHD 的病理过程。

综上所述,该研究首次明确了 GFOD1 在 ADHD 氧化应激损伤中的关键作用及相关调控通路。GFOD1 表达升高激活 NF-κB p65/NOX2 信号通路,加剧氧化应激,影响神经元和星形胶质细胞功能。这一发现为深入理解 ADHD 的发病机制提供了新视角,为后续开发针对 ADHD 氧化应激损伤的精准治疗策略奠定了理论基础,有望推动 ADHD 治疗领域的新突破,帮助更多患者摆脱疾病困扰。

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