为何我们在压力大的时候,常常会表现出爱发牢骚、脾气暴躁和注意力不集中,甚至健忘?近期,来自洛桑联邦理工大学大脑与思维研究院的一组研究人员揭示了一种基础突触作用机制,能够解释慢性应激与认知功能障碍及社交能力丧失之间的关系。
这一研究成果发表在《Nature Communications》杂志上。
慢性应激的医学背景
长期处于慢性应激状态会对人体健康造成严重威胁。医学研究表明,心理应激是多种重大致死性疾病的重要病因和诱因,包括心血管疾病、抑郁症和神经退行性疾病。慢性应激状态会导致体内多种生理和分子机制的紊乱,最终影响大脑功能。
海马区与Nectin-3蛋白的关键作用
研究团队以大脑中负责主宰行为和认知能力的关键区域——海马区为研究对象。他们发现了一种名为Nectin-3的细胞粘附蛋白,这种蛋白在突触水平上起着关键作用,确保两个神经元之间的正常连接。Nectin-3蛋白通过与突触前和突触后部分的分子结合,维持突触可塑性,从而支持记忆形成和社交行为。
然而,在慢性应激的大鼠模型中,研究人员观察到Nectin-3蛋白的水平显著下降。这种减少被证明与一种名为MMP-9的酶有关。
MMP-9酶的作用机制
进一步研究表明,慢性应激会导致谷氨酸的大量释放,而谷氨酸通过作用于NMDA受体,激活了MMP-9酶。MMP-9酶如同一把“分子剪刀”,切割Nectin-3蛋白,导致其失去调控突触可塑性的功能。这一过程直接导致实验鼠的社交能力下降,并损害其记忆和认知功能。
逆转应激损伤的潜在治疗方向
研究人员与波兰的神经学家合作,通过体内和体外实验验证了这一机制。他们进一步发现,通过激活Nectin-3蛋白或抑制MMP-9酶的活性,可以恢复实验鼠的正常社交和认知能力。这一发现为开发针对慢性应激相关神经精神障碍(如抑郁症)的新型治疗方法提供了重要线索。
未来研究的方向
有趣的是,MMP-9酶不仅与慢性应激相关,还与其他神经退行性疾病(如肌萎缩性侧索硬化症ALS和癫痫)有关。研究负责人Carmen Sandi博士表示,这一发现为进一步探索慢性应激对大脑的未知影响提供了新的研究方向。
(生物通:张迪)