本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
当我看到所有关于这篇论文的头条新闻时,我就知道我必须看看。哎,有时候 Twitter 比我的 Pubmed 提醒还快! “慢性压力、情绪障碍与大鼠新研究相关”、“压力阻断保护大脑免受抑郁的基因”
实际上,压力、下丘脑-垂体-肾上腺轴失调以及动物的抑郁样症状和人类的抑郁症之间的联系是众所周知的。我们可以放下我们“压力与抑郁有关”的头条新闻了。事实上,来自与本文同一实验室的其他论文已经多次证明了压力与抑郁症之间的联系。我们知道压力与抑郁症相关,并且压力会在动物身上产生抑郁样症状。
但是这篇论文呢?这篇论文非常新颖,而且非常酷!不是因为它显示了压力和抑郁症之间的联系。这项新发现,基因 neuritin,加入了一组将压力和抑郁症联系起来的事物,包括 BDNF、糖皮质激素受体、血清素 1A 受体等等。这不是压力和抑郁症之间的第一个联系,也不会是最后一个。但这确实是一个很酷的发现。因为它为我们提供了一个新的抗抑郁靶点,而我们总是可以用到新的靶点。
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Son 等人。“Neuritin 产生抗抑郁作用,并阻断慢性压力引起的神经元和行为缺陷” PNAS,2012。
目前市场上所有临床抗抑郁药都通过一种特定的机制发挥作用:它们增加大脑中某些神经递质的水平。长期增加血清素或去甲肾上腺素的水平可以缓解抑郁症状。当然,这些药物在如何提高血清素或去甲肾上腺素水平方面略有不同。有些抑制这些化学物质的再循环(SSRIs 和 SNRIs),有些抑制它们的分解,但两者都会增加神经元之间空间中神经递质的浓度。长期服用这些药物可以帮助缓解抑郁症。
但这并不能帮助所有人。只有约 1/3 的患者从他们尝试的第一种药物中获得症状缓解,并且即使在尝试多种药物后,也只有约 2/3 的患者能够成功治疗。在这些人中,许多人仅获得轻微的症状缓解。这些数字并不好。因此,科学家们一直在寻找新的药物靶点,希望开发出对更多患者更有效的新药。
这就是我们谈到机制的地方。我们仍然不确定抗抑郁药是如何发挥作用的(当它们起作用时)。我们知道仅仅增加血清素水平并不能缓解抑郁症,并且仅凭低水平的血清素或去甲肾上腺素无法解释所有的临床症状。因此,出现了其他关于抑郁症病因的理论,其中一些与血清素和去甲肾上腺素有关,但通常更复杂一些。其中一个与神经元的诞生和生长有关,我们称之为神经发生(诞生),以及神经元可塑性,即神经元如何改变、加强或失去彼此之间的连接。这在海马体中尤其重要,海马体是大脑中人们通常认为与学习和记忆有关的区域,但也对抑郁症等情绪障碍极为重要。
这就是 neuritin 的作用所在。Neuritin 是一种来自基因的蛋白质,该基因参与神经元可塑性,帮助神经元成熟和树突生长。患有重度抑郁症(或动物的抑郁样症状)的人(和动物模型)通常表现出海马体问题,海马体尺寸缩小和神经发生减少,以及树突分支减少(这指的是神经元的树突如何在生长以连接到其他神经元时展开,如果分支听起来像树,那是因为它应该是这样的,它看起来很像)。因此,这项研究的作者想研究 neuritin,看看这种与神经元成熟和树突生长相关的特定候选物质是否可能是抑郁症的介质。
这就是压力的作用所在。我们知道,如果我们给小鼠施加压力,例如,你会看到神经发生的显着减少、被认为是“抑郁样”的行为变化以及树突分支的减少。Neuritin 能否在其中发挥作用?如果它确实发挥作用,这意味着什么?
为了研究这一点,这项研究的作者在老鼠身上使用了慢性不可预测的压力。这包括确保老鼠长期处于压力之下,给它们提供诸如大声的音乐、夜间开灯、不舒适的温度或潮湿的床上用品等事物,以每天多次变化的随机、连续轮换方式进行(有时人们认为,不断的变化对研究人员的压力与对老鼠的压力一样大!)。在老鼠经历了这种模式一段时间后,作者给其中一些老鼠使用了氟西汀(百忧解,一种 SSRI 抗抑郁药)治疗,并观察了它们海马体中 neuritin 的表达。
您可以在上面看到,与对照组(灰色条)相比,接受慢性压力治疗的动物(红色条)在海马体的所有区域都显示出 neuritin 减少。氟西汀治疗(蓝色条)逆转了这种减少,单独使用氟西汀(绿色条)也增加了 neuritin 的表达(我有点讨厌这种颜色方案,但你不能否认这些条形图很容易区分是什么!)。
您还可以在这里看到,neuritin 对老鼠大脑中的树突产生了显着影响。与对照组相比,给予 neuritin 的动物突触密度增加。
所以现在我们知道 neuritin 可以增加树突生长,并且它随着抗抑郁治疗而增加,随着压力而减少。但它能否预防压力的影响?为了找到答案,作者使用了一种含有 neuritin DNA 的病毒载体,将其放入老鼠的大脑中以增加 neuritin 的表达。
那些 neuritin 表达增加的老鼠没有表现出慢性压力带来的蔗糖偏好降低(绿色条),也没有表现出慢性压力带来的树突棘密度降低(也是绿色条)。Neuritin 阻止了压力对这些动物的影响。不仅如此,当他们使用另一种病毒载体来敲低 neuritin 时,动物在强迫游泳测试中表现出更多的抑郁样行为。
Neuritin 甚至增加了海马体依赖性记忆(红色和绿色条),这是海马体树突分支的另一个重要方面。
因此,看起来 neuritin 可能是抑郁症研究中的一个新且重要的靶点。虽然这并不意味着,例如,neuritin 减少会导致抑郁症(我们没有任何人类证据证明这一点),但这确实意味着通过某种机制增加 neuritin 可能能够提高抗抑郁药的疗效,甚至可能制造出一种新的抗抑郁药,尽管在这种情况发生之前还需要进行更多、更多的研究。例如,我们目前没有任何药物可以增加动物或人类体内 neuritin 的水平。虽然 neuritin 本身(例如,通过突变或表观遗传变化)也可能在人类的抑郁症状中发挥作用,但我们尚不清楚。但 neuritin 代表了压力和抑郁症游戏中一个有趣的新参与者,并且可能成为人类和动物研究以及最终可能用于开发新的和更好的抗抑郁药的一个有趣的新靶点。
Son H, Banasr M, Choi M, Chae SY, Licznerski P, Lee B, Voleti B, Li N, Lepack A, Fournier NM, Lee KR, Lee IY, Kim J, Kim JH, Kim YH, Jung SJ, & Duman RS (2012)。Neuritin 产生抗抑郁作用,并阻断慢性压力引起的神经元和行为缺陷。《美国国家科学院院刊》 PMID:22733766