综述:星形胶质细胞与抑郁症:从啮齿动物模型到治疗见解的胶质细胞中心视角

时间:2026年1月31日
来源:Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry

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星形胶质细胞功能障碍在抑郁症中的病理机制及治疗靶点研究,揭示其结构异常(如前额叶皮质和海马体萎缩)、功能失调(谷氨酸稳态失衡、神经炎症增加)及药物干预(SSRIs、ketamine等通过恢复胶质细胞稳态发挥疗效)的关联性。

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Rhea Subba|Surendar Ellappan|Sugato Banerjee|Amal Chandra Mondal
印度新德里贾瓦哈拉尔·尼赫鲁大学生命科学学院细胞与分子神经生物学实验室

摘要

重度抑郁症(MDD)是一种影响全球患者的致残性神经精神疾病。尽管长期以来人们已经认识到神经元缺陷在抑郁症发病机制中的作用,但星形胶质细胞(astroglia)越来越受到关注。星形胶质细胞对于维持大脑稳态至关重要,它们调节神经传导、神经炎症以及MDD中受到破坏的代谢过程。本文综合了当前抑郁症啮齿动物模型的研究结果,尽管实验方案和病因存在差异,但这些研究均揭示了与星形胶质细胞功能相关的普遍异常。常见的结构异常包括前额叶皮层和海马体的萎缩,以及表达星形胶质细胞标志物——胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)的细胞数量减少。其他细胞内和细胞间的紊乱还包括谷氨酸稳态失调、神经营养因子生成减少、间隙连接(gap junction)通讯受损(表现为连接蛋白43(Cx43)表达下降)、乳酸释放减少、神经炎症加剧以及突触功能障碍。临床研究通过尸检脑分析和血清生物标志物证实了这些发现,表明MDD患者的皮质区域存在星形胶质细胞功能障碍。重要的是,标准抗抑郁药和非典型抗抑郁药(包括选择性5-羟色胺再摄取抑制剂、5-羟色胺-去甲肾上腺素再摄取抑制剂、三环类抗抑郁药以及快速起效的抗抑郁药如氯胺酮和艾司氯胺酮)至少部分通过恢复星形胶质细胞稳态来发挥治疗效果,这凸显了星形胶质细胞在治疗反应中的关键作用。这些证据表明,星形胶质细胞功能障碍是抑郁症病理生理学的基本组成部分,也是开发有效、个性化抗抑郁策略的有希望的目标,超越了单纯以神经元为中心的治疗方法。

章节摘录

引言:抑郁症中星形胶质细胞功能障碍的重要性日益凸显

心理健康问题的发生率正在上升,尤其是在低收入和中等收入国家,越来越多的人同时患有抑郁和焦虑症(Friedrich, 2017)。重度抑郁症(MDD),通常被称为临床抑郁症,是一种复发率高的严重神经精神疾病,显著增加了自杀风险(Buckman et al., 2018)。当前关于抑郁症的研究……

啮齿动物模型中的星形胶质细胞功能障碍:机制与分子机制

抑郁症的动物模型涵盖了多种遗传学、药理学和非药理学方法,以及组合模型,用于复制抑郁表型。尽管由于患者情绪障碍的主观性和体验(如自尊心低下和自杀倾向),啮齿动物模型无法完全反映MDD的所有特征,但它们在模拟某些方面仍具有实用性……

不同啮齿动物模型中星形胶质细胞病理生理学的共性

尽管建立方法不同,但各种抑郁症啮齿动物模型中报告的星形胶质细胞功能障碍模式是一致的(图2)。这些改变主要发生在与高级认知相关的大脑区域,尤其是前额叶皮层(PFC)和海马体。少数研究也在其他相关边缘系统区域(如纹状体和杏仁核)发现了类似的区域特异性改变。

临床证据:从生物标志物到治疗方法

炎症和神经可塑性标志物也表明星形胶质细胞在抑郁症中的作用。血清IL-6水平升高与抑郁症的严重程度相关,使IL-6成为潜在的生物标志物(Xu et al., 2023)。在MDD患者中,星形胶质细胞来源的细胞外囊泡中的BDNF水平降低,但在SSRI治疗后恢复正常,这表明它们可能作为稳定的生物标志物(Li et al., 2024b)。
星形胶质细胞表现出显著的转录组失调……

抗抑郁药作为星形胶质细胞功能的调节剂

选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)是FDA批准的一线抗抑郁药物。其他药物如5-羟色胺-去甲肾上腺素再摄取抑制剂(SNRIs)、去甲肾上腺素能和特定5-羟色胺能抗抑郁药(NaSSAs)、三环类抗抑郁药(TCAs)及其他非典型抗抑郁药也被用于治疗并发症(如疼痛、焦虑和失眠),以及缓解主要药物的副作用……

结论与未来展望

本综述的证据表明,星形胶质细胞功能障碍是抑郁症病理生理学的关键方面,其特征是关键星形胶质细胞功能相关标志物(如GFAP、S100-β、AQPs、Cx43和GLT-1)的紊乱。此外,其他因素如星形胶质细胞能量代谢失衡(星形胶质细胞-神经元间的乳酸转运、谷氨酰胺-谷氨酸循环以及糖原/葡萄糖代谢)、神经营养因子生成减少、过度神经炎症等也起着重要作用……

作者贡献声明

Rhea Subba:撰写与编辑、初稿撰写。Surendar Ellappan:撰写与编辑。Sugato Banerjee:撰写与编辑。Amal Chandra Mondal:撰写与编辑、资金筹集、概念构思。

资助

作者感谢生物技术部(DBT)(BT/PR38493/TRM/120/465/2020、BT/PR47726/CMD/150/26/2023)和印度科学技术部提供的资助。同时,我们也感谢DBT BUILDER(BT/INF/22/SP45382/2022)和科学技术部-FIST-II(SR/FST/LSII-046/2016(C))为印度新德里贾瓦哈拉尔·尼赫鲁大学生命科学学院提供的支持与实验室设施。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

致谢

Rhea Subba感谢印度科学与工业研究委员会提供的高级研究员(09/263(1172)2019-EMR-I)奖学金(2018–2023年)。

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