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焦虑可能源于大脑内部免疫细胞之间一场隐秘的拉锯战。焦虑……
焦虑症是美国最常见的精神健康问题之一,约五分之一的人口受到影响。尽管焦虑症如此普遍,科学家们仍在努力了解其大脑内部的成因。犹他大学的最新研究发现,小鼠大脑中存在两组意想不到的细胞,它们以相反的方式运作,如同大脑内部的“加速器”和“刹车”,共同影响着焦虑水平。
与主要负责传递信号和形成脑回路的神经元不同,新发现的焦虑调节因子竟然是免疫细胞。这些被称为小胶质细胞的细胞似乎直接影响小鼠是否表现出焦虑行为。其中一组小胶质细胞会增强焦虑相关反应,而另一组则会减弱这些反应。
“这是一次范式转变,”宾夕法尼亚大学博士后研究员唐恩·范·德伦博士说道,他曾在犹他大学健康中心从事人类遗传学研究,并开展了这项研究。“研究表明,当大脑的免疫系统出现缺陷且不健康时,会导致一些非常特定的神经精神疾病。”
研究结 果发表在《分子精神病学》杂志上。
先前的研究已经证实小胶质细胞在焦虑中发挥作用,但科学家最初认为所有小胶质细胞的行为都相似。当研究人员干扰一种名为Hoxb8小胶质细胞的特定亚群时,小鼠开始表现出焦虑行为。然而,当所有小胶质细胞(包括Hoxb8和非Hoxb8小胶质细胞)的活性同时被抑制时,小鼠的行为则恢复正常。
这一令人费解的结果促使研究人员怀疑不同的微胶质细胞群可能具有相反的功能。他们提出,Hoxb8 表达的微胶质细胞可能抑制焦虑,而非 Hoxb8 表达的微胶质细胞可能促进焦虑。为了验证这一想法,研究团队需要分别检测每组微胶质细胞的作用。
为了分离出每种小胶质细胞群的作用,研究人员采用了一种非常规的方法。他们将特定类型的小胶质细胞移植到完全没有小胶质细胞的小鼠体内。
实验显示,非Hoxb8小胶质细胞如同焦虑的“油门”:当小鼠体内仅有这群细胞时,它们表现出与高水平焦虑相关的行为——过度梳理毛发、回避开阔空间;由于没有“刹车”细胞制衡,焦虑反应始终处于“踩到底”的状态。相反,Hoxb8小胶质细胞则扮演“制动系统”。只获得Hoxb8小胶质细胞的小鼠完全不出现焦虑行为;更关键的是,若同时存在两种细胞——“油门”与“刹车”并存——小鼠同样表现得平静。尽管非Hoxb8小胶质细胞把动物推向焦虑,Hoxb8的平衡作用却成功阻止了焦虑行为的爆发。“这两群小胶质细胞角色完全相反,”本研究资深作者、犹他大学健康学院人类遗传学杰出教授Mario Capecchi博士说,“它们共同设定小鼠对所处环境的‘最佳焦虑值’。”这对焦虑治疗意味着什么?研究人员指出,这一发现可能重塑焦虑障碍的研究与最终治疗方式。Capecchi提醒:“人类同样拥有功能类似的两群小胶质细胞,而现有精神科药物几乎只瞄准神经元,而非脑内免疫细胞。”若能弄清小胶质细胞如何调控焦虑,未来疗法便可致力于强化大脑天然的“刹车系统”,或抑制过度活跃的“油门”。“这项知识将为那些已失去焦虑自我调节能力的患者,提供重新获得控制的手段。”Capecchi说。Van Deren强调,临床应用仍有一段长路要走。“我们离治疗应用还很远,”他说,“但未来,人们或许可以靶向脑内非常特定的免疫细胞群体,通过药物或免疫疗法加以纠正——这将是对神经精神疾病治疗策略的一次重大转向。”
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