基于 IL-33/ST2-MyD88 通路:有氧运动对抗抑郁小鼠炎症反应的机制新探

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Cytokine 3.7

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  为探究有氧运动对慢性不可预测温和应激(CUMS)诱导的抑郁小鼠 IL-33/ST2-MyD88 信号通路的影响,研究人员展开研究。结果显示有氧运动可缓解小鼠抑郁样行为,调节该通路减轻炎症。这为抑郁治疗提供新方向。

  在现代社会,抑郁症已成为一个不容忽视的健康问题。它如同隐藏在黑暗中的 “杀手”,不仅严重影响患者的生活质量,还伴随着较高的自杀风险。目前,大量研究表明抑郁症与长期高水平的炎症密切相关。炎症在抑郁症的病理进程中占据核心地位,炎症因子的激活和抗炎因子的失活会引发促炎转录程序,释放多种细胞因子和趋化因子,进一步恶化抑郁症的炎症微环境。然而,关于血液和脑组织相关指标之间的关系,以及血脑屏障通透性在抑郁症患者生理过程中的作用,仍缺乏直接的实验证据。同时,运动是否能通过 IL-33/ST2 信号通路影响与抑郁症相关的炎症反应,也鲜见研究报道。在这样的背景下,宜春学院的研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Cytokine》杂志上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先构建 CUMS 抑郁小鼠模型,模拟多种外部环境应激刺激;接着对部分小鼠进行 8 周的有氧运动干预;实验结束后,进行神经行为测试,包括旷场实验(OFT)、蔗糖偏好实验(SPT)、强迫游泳实验(FST)和悬尾实验(TST);之后采集小鼠血液和海马组织样本;运用 ELISA 检测血清中炎症因子水平,Nissl 染色观察海马神经元结构,免疫组化检测相关蛋白表达,RT-PCR 检测 mRNA 水平,最后通过统计学分析得出结果。

研究结果


  1. 神经行为评估结果:与对照组(CG)小鼠相比,模型组(MG)小鼠在 OFT 中穿越格子数、修饰次数和运动时间显著减少,蔗糖偏好指数显著降低,在 FST 和 TST 中的不动时间显著延长,表明 CUMS 成功诱导小鼠出现快感缺失和抑郁样行为。而运动组(ME)小鼠与 MG 组相比,穿越格子数、运动时间、修饰次数和蔗糖偏好指数显著增加,FST 和 TST 中的不动时间显著减少。
  2. 海马神经元形态和结构的变化:Nissl 染色显示,MG 组小鼠海马组织神经元排列稀疏,细胞间隙明显增宽,细胞核固缩、模糊,尼氏体染色变浅。ME 组小鼠海马神经细胞排列更有序,神经元空泡和核固缩减少,Nissl 染色更清晰。
  3. 有氧运动干预抑郁小鼠炎症反应的测量结果:MG 组小鼠血清中 IL-33 和 IL-1β 水平较 CG 组显著升高,抗炎细胞因子 IL-10 也显著升高,符合慢性应激触发的代偿性免疫调节机制。ME 组小鼠与 MG 组相比,血清中 IL-33 和 IL-1β 水平显著降低,IL-10 显著升高。
  4. 免疫组化染色结果:MG 组小鼠海马中促炎因子 IL-1β 和 MyD88 的阳性细胞数显著增加,抗炎因子 IL-10 增加不显著。ME 组小鼠海马中 IL-1β 和 MyD88 的阳性细胞数显著减少,IL-10 阳性细胞数显著增加。
  5. 炎症相关细胞因子 mRNA 水平的 RT-PCR 结果:MG 组小鼠血液中 IL-33、ST2、IL-1β、MyD88、NF-κBp65 mRNA 表达显著上调,IL-10 mRNA 表达也上调;海马中 IL-33、MyD88、NF-κBp65、IL-1β mRNA 表达显著上调,IL-10 mRNA 表达上调但不显著。ME 组小鼠血液中 IL-33、ST2 mRNA 表达显著下调,IL-1β、MyD88、NF-κBp65 mRNA 表达显著下调,IL-10 mRNA 表达显著上调;海马中 IL-33、ST2、MyD88 mRNA 表达变化与血液相似,NF-κBp65 mRNA 显著下调,IL-1β mRNA 变化不显著,IL-10 mRNA 呈上调趋势但不显著。
  6. 血液 - 海马组织炎症细胞因子的 Spearman 分析:所有小鼠组血液和海马中促炎细胞因子的差异表达与 IL-33 mRNA、ST2 mRNA、MyD88 mRNA、NF-κBp65 mRNA 均呈强相关,IL-1β mRNA 无显著相关性;抗炎细胞因子 IL-10 mRNA 在血液和海马之间无显著相关性。

研究结论与讨论


研究表明,8 周的规律有氧运动能有效减轻 CUMS 诱导的抑郁小鼠的炎症反应。有氧运动可能通过影响 IL-33/ST2-MyD88 信号通路,调节炎症,减少抑郁小鼠的炎症损伤。虽然血液和海马炎症通路的具体联系还需进一步研究,但本研究发现两者相关细胞因子存在强关联,意味着可通过检测血液中的 IL-33/ST2-MyD88 信号通路及相关细胞因子,评估海马的炎症损伤。这一成果为抑郁症和炎症相关疾病的诊断和治疗提供了新的思路和潜在策略,有助于开发更有效的诊断方法和治疗手段,推动该领域的深入研究,具有重要的科学意义和临床应用价值。

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