rTMS调控难治性抑郁症患者小胶质细胞表型的转录组学证据:基于iMG细胞的探索性研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Affective Disorders Reports CS3.8

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  本研究针对难治性抑郁症(TRD)的神经炎症机制,通过诱导性小胶质样细胞(iMG)技术结合微阵列分析,首次揭示重复经颅磁刺激(rTMS)治疗可显著改变21个免疫相关基因表达,包括促炎因子NLRP3和CCL2的上调,为rTMS通过调控小胶质细胞表型发挥抗抑郁作用提供了新证据。

  

抑郁症治疗的新视角:磁刺激如何重塑大脑免疫细胞?
抑郁症被称为21世纪最顽固的"心灵感冒",而难治性抑郁症(TRD)更是让全球约30%患者陷入治疗困境。近年来,科学家们发现大脑中的"免疫哨兵"——小胶质细胞(microglia)可能是关键突破口。这些细胞在神经炎症调控中扮演双重角色:既能通过促炎表型(M1)释放IL-6、TNF-α等"炎症风暴"因子加剧抑郁,又能通过抗炎表型(M2)分泌IL-10等"修复因子"缓解症状。然而,物理疗法代表——重复经颅磁刺激(rTMS)虽已用于TRD临床治疗,其是否通过调控小胶质细胞表型发挥作用仍是未解之谜。

日本九州大学联合佐贺大学医院的精神科团队在《Journal of Affective Disorders Reports》发表突破性研究。他们采用独创的血液诱导小胶质样细胞(iMG)技术,将患者外周血单核细胞在GM-CSF和IL-34培养下转化为具有典型小胶质细胞特征的替代模型。通过对5例TRD患者进行6周10Hz rTMS治疗前后的转录组分析,发现应答者(3/5)出现21个基因显著上调,包括NLRP3炎症小体和CCL2趋化因子这两个"神经炎症开关"。

关键技术方法
研究纳入5例符合DSM-5标准的TRD患者,采用NeuroStar TMS系统进行左侧背外侧前额叶皮层刺激(10Hz, 3000脉冲/日)。通过密度梯度离心获得外周血单核细胞(PBMCs),经14天GM-CSF+IL-34诱导生成iMG细胞。使用Clariom? D芯片进行全转录组检测,采用SST-RMA算法标准化数据,设定z-score≥2.0且表达变化≥1.5倍为差异基因标准。

患者特征与治疗响应
5例40-54岁日本患者中,3例达到50%汉密尔顿抑郁量表(HAM-D24)减分标准。基线平均分25.6±4.4降至治疗后10.2±9.6(p<0.02),应答率60%。

基因表达图谱
应答组出现21个上调基因(表2),包括:

  • 炎症相关:NLRP3(1.98倍)、CCL2(2.1倍)、S100A8(钙结合蛋白)
  • 免疫识别:CLEC5A(C型凝集素)、CD163(血红蛋白清除受体)
  • 细胞连接:CLDN1(紧密连接蛋白)

4个基因显著下调(表3),如ABCB5(ATP转运蛋白)。非应答组则呈现10上/37下的迥异模式。

表型转换特征
通过M1/M2标志物追踪发现(表6):

  • 3例患者同时出现M1标记物(CD14/IL-6)和M2标记物(CD163)升高
  • GO分析显示应答组7个基因富集于炎症通路,非应答组仅1个

讨论与启示
这项研究首次揭示rTMS可能通过"非极化"方式调控小胶质细胞功能——既不单纯促进M1也不偏向M2,而是引发独特的基因表达重编程。特别值得注意的是NLRP3炎症小体的激活,这与动物模型中观察到的抗抑郁效应相反,提示人类iMG细胞可能存在"先激活后修复"的双相调控机制。CCL2的升高同样耐人寻味,这个被称为"抑郁化学信使"的趋化因子在改善期反而增加,可能反映了神经免疫系统的动态平衡过程。

研究存在样本量小、缺乏假刺激对照等局限,但为理解rTMS作用机制开辟了新视角。iMG技术作为连接外周与中枢免疫的"分子桥梁",未来或可指导TRD的个性化治疗。正如研究者强调,这种"促炎性改善"现象是否代表治疗初期的免疫系统激活阶段,仍需大样本纵向研究验证。该发现对开发靶向神经炎症的抑郁症治疗方案具有重要启示意义。

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