天奈普汀对营养剥夺下大鼠原代海马神经元 mTORC1 介导的自噬的调控作用:解锁抗抑郁新机制

【字体: 时间:2025年04月26日 来源:Scientific Reports 3.8

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  抑郁症治疗存在起效慢、机制不明等问题。研究人员开展了天奈普汀(Tianeptine)对原代海马神经元中雷帕霉素靶蛋白复合物 1(mTORC1)介导的自噬通路影响的研究。结果显示天奈普汀可调节相关蛋白表达,抑制自噬。这为理解其抗抑郁机制提供新思路。

  在现代社会,抑郁症如同隐匿在人群中的 “心灵杀手”,悄无声息地侵蚀着人们的身心健康。据世界卫生组织数据,全球约 2.8 亿人饱受抑郁症折磨,每年超 70 万人因它走向自杀的绝路。当前,药物治疗是对抗抑郁症的主要手段,像选择性 5 - 羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)等抗抑郁药被广泛使用。然而,这些药物的治疗效果却不尽如人意。一方面,约 50 - 60% 的患者对初始治疗反应不佳;另一方面,药物起效往往需要数周甚至数月时间。更棘手的是,虽然这些药物应用已久,但它们的作用机制仍如同迷雾,笼罩在科研人员心头。传统的单胺假说认为,SSRIs 通过抑制单胺类神经递质的再摄取发挥作用,可这并不能解释药物治疗延迟反应的现象,这也意味着人们对抑郁症的病理生理学理解还存在巨大的空白。
在这样的背景下,科研人员将目光聚焦到了细胞内的信号通路和神经可塑性变化上。雷帕霉素靶蛋白复合物 1(mTORC1)作为细胞内的重要调节蛋白复合物,不仅在细胞生长、增殖和代谢等过程中扮演关键角色,还与神经可塑性以及自噬紧密相连。自噬是细胞内一种重要的代谢过程,它如同细胞的 “清道夫”,负责清除受损的蛋白质和细胞器,维持细胞内环境的稳定。近年来的研究发现,mTORC1 和自噬的异常与多种神经精神疾病的发生发展密切相关,而且一些药物,如氯胺酮,可通过激活 mTORC1 产生抗抑郁效果。这一系列发现让科研人员意识到,探究其他抗抑郁药对 mTORC1 介导的自噬通路的影响,或许能为揭开抑郁症治疗的神秘面纱提供新的线索。

基于此,来自韩国仁济大学(Inje University)的研究人员开展了一项意义重大的研究,他们将研究重点放在了天奈普汀(Tianeptine)这种抗抑郁药上,旨在探究其对原代海马神经元在 B27 剥夺条件下 mTORC1 介导的自噬通路的影响。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为抑郁症的治疗机制研究带来了新的曙光。

研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。首先,通过原代海马神经元培养技术,获取了用于实验的细胞样本。接着,采用 MTT 检测法评估细胞活力,以此判断不同处理条件下细胞的生存状态。Western blot 分析技术则用于定量检测相关蛋白的表达水平,如 ULK1、Beclin 1、LC3B-II/I 和 p62 等自噬相关蛋白,以及 mTORC1 的磷酸化水平。此外,免疫荧光技术被用来观察细胞内自噬体的形成情况,通过对 LC3B 斑点数量的分析,直观地了解自噬的变化。

研究结果如下:

  1. 营养剥夺对细胞凋亡和自噬的影响:生长培养基 B27 含有多种营养成分,对神经元生长有重要作用。研究人员去除培养基中的 B27,模拟营养剥夺环境,培养原代海马神经元 3 天。结果发现,B27 剥夺导致细胞活力显著下降,约降低 18%。同时,通过 Western blot 分析发现,营养剥夺使 ULK1 磷酸化水平降低,Beclin 1 和 LC3B-II/I 比值升高,p62 表达水平下降。免疫荧光检测显示,B27 剥夺的细胞中 LC3B 斑点数量明显增加,这些结果表明 B27 剥夺激活了原代大鼠海马神经元的自噬。
  2. 天奈普汀对 B27 剥夺细胞自噬的影响:为研究天奈普汀对自噬的作用,研究人员在 B27 剥夺的细胞中加入不同浓度的天奈普汀(1 - 200 μM)处理 3 天。结果显示,1 - 100 μM 天奈普汀对细胞活力无显著影响,而 200 μM 天奈普汀则导致细胞活力明显下降,因此后续实验排除了 200 μM 天奈普汀。进一步研究发现,B27 剥夺使 mTORC1 磷酸化水平显著降低,而 100 μM 天奈普汀可显著逆转这一现象。同时,天奈普汀还能浓度依赖性地逆转 B27 剥夺诱导的自噬蛋白表达变化,降低 LC3B-II/I 比值和 LC3B 斑点数量,表明天奈普汀抑制了 B27 剥夺诱导的自噬。
  3. mTORC1 抑制对天奈普汀诱导自噬的影响:为明确 mTORC1 信号通路在天奈普汀抑制自噬中的作用,研究人员在 B27 剥夺条件下,用雷帕霉素(rapamycin)预处理细胞,再加入天奈普汀。结果发现,雷帕霉素可阻断天奈普汀诱导的 mTORC1 磷酸化增加,以及 LC3B-II/I 比值和 p62 水平的变化,这表明天奈普汀对自噬的调节作用是通过 mTORC1 通路介导的。

在讨论部分,研究人员指出,天奈普汀能够逆转 B27 剥夺诱导的 mTORC1 磷酸化下降和自噬蛋白表达变化,抑制自噬,且这一作用由 mTORC1 通路介导。自噬在多种精神疾病包括抑郁症的病理生理机制中具有重要意义,但目前其在抑郁症中的具体作用尚未完全明确。本研究首次发现天奈普汀在营养剥夺条件下对自噬有调节作用,这为理解天奈普汀的神经保护和抗抑郁作用的分子机制提供了新的视角。然而,该研究也存在一定的局限性。体外原代海马神经元培养模型缺乏体内大脑环境的复杂性,未来研究需采用共培养系统或类器官模型进行进一步探究。此外,天奈普汀在体内的抗抑郁作用机制以及 mTORC1 信号通路在其中的必要性和充分性,还需要在动物模型中进一步验证。同时,研究目前主要通过自噬相关蛋白和免疫荧光分析评估自噬,未充分考虑自噬通量,后续研究应采用更全面的方法进行评估。

总的来说,这项研究揭示了天奈普汀通过调节 mTORC1 介导的自噬通路,可能发挥神经保护和抗抑郁作用,为抑郁症治疗的研究开辟了新方向,有望推动针对抑郁症及其他神经精神疾病的更有效治疗策略的开发。

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