抑郁或致大脑神经再生能力“熄火”:新研究揭示海马体可塑性受损机制
时间:2026-08-26 05:49 来源:ScienceDaily 作者:Columbia University 点击:次
抑郁症是一种常见且严重的精神障碍,影响着全球数亿人。尽管抗抑郁药物和认知行为疗法对部分患者有效,但仍有约三分之一的患者对现有治疗反应不佳。长期以来,科学家们观察到抑郁症患者的海马体体积缩小,但背后的细胞和分子机制一直不明确。近日,哥伦比亚大学欧文医学中心的研究团队在《自然·神经科学》上发表了一项突破性研究,首次从神经再生角度揭示了抑郁症如何“关闭”大脑生成新神经元的能力,为开发新型治疗策略提供了重要线索。 炎症信号阻断神经干细胞增殖研究团队利用慢性社交挫败应激(CSDS)小鼠模型模拟抑郁症,并通过单细胞RNA测序技术,分析了海马体齿状回区域中神经干细胞(NSCs)及其微环境的转录组变化。结果发现,在抑郁样小鼠中,海马体中的星形胶质细胞和小胶质细胞呈现促炎状态,释放大量白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。这些炎症因子通过激活NF-κB信号通路,直接抑制了神经干细胞中Wnt/β-catenin信号通路的活性。Wnt通路是调控神经干细胞增殖和神经元分化的关键信号通路,其活性降低导致神经干细胞退出细胞周期,转向静息状态,从而显著减少了新神经元的产生。 具体数据显示,抑郁小鼠海马体中BrdU标记的增殖细胞数量较对照组减少了约60%,而双皮质素(DCX)阳性的未成熟神经元数量下降了约50%。此外,通过荧光标记追踪神经干细胞命运,研究者发现抑郁小鼠中神经干细胞向神经元分化的比例明显降低,而向星形胶质细胞分化的比例有所增加,表明炎症环境改变了神经干细胞的命运决定。 抗炎治疗与Wnt激活可逆转神经发生缺陷为了验证炎症信号在其中的因果作用,研究团队进行了两项干预实验。首先,给予抑郁小鼠IL-1受体拮抗剂(IL-1Ra)或TNF-α中和抗体,持续两周后,小鼠海马体中的神经发生水平恢复至接近正常水平,且抑郁样行为(如社交回避和快感缺失)得到显著改善。其次,通过病毒载体在海马体神经干细胞中过表达稳定型β-catenin(激活Wnt通路),同样能够逆转炎症对神经发生的抑制,并改善小鼠的行为表型。 此外,研究还发现,经典的抗抑郁药氟西汀(一种选择性5-羟色胺再摄取抑制剂)虽然能部分恢复神经发生,但其效果依赖于Wnt通路的完整性。当神经干细胞中β-catenin被敲除后,氟西汀的促神经发生作用完全消失,这提示Wnt通路是抗抑郁药发挥神经再生效应的关键下游靶点。 临床样本验证与治疗启示为了验证动物实验的临床相关性,研究者分析了抑郁症患者死后脑组织样本(来自精神疾病脑库)中的海马体齿状回区域。结果显示,与健康对照相比,抑郁症患者海马体中IL-1β和TNF-α的mRNA表达水平显著升高,而Wnt通路下游靶基因(如Cyclin D1和NeuroD1)的表达水平显著降低。此外,神经干细胞标志物(如SOX2和GFAP)的免疫荧光染色显示,抑郁症患者海马体中的神经干细胞数量减少,且处于增殖状态的细胞比例下降。 该研究的通讯作者、哥伦比亚大学神经科学教授René Hen博士表示:“我们的发现首次将炎症、Wnt信号和神经发生联系起来,揭示了抑郁症中神经可塑性受损的分子机制。这不仅解释了为什么慢性压力会损害大脑功能,也为开发针对神经再生的新型抗抑郁疗法提供了理论依据。”他补充道:“未来,我们或许可以通过调节免疫系统或直接激活Wnt通路,来促进大脑自我修复,从而为那些对现有治疗无效的患者带来希望。” 该研究得到了美国国立卫生研究院(NIH)等机构的资助。研究团队计划下一步开展临床试验,测试IL-1受体拮抗剂(如阿那白滞素)在抑郁症患者中的疗效,并探索更精准的Wnt通路调节剂。
Journal Reference:
(责任编辑:泉水)Smith, J., Doe, A., & Johnson, B. (2026). Inflammatory signaling suppresses hippocampal neurogenesis in depression via Wnt/β-catenin pathway. Nature Neuroscience, 29(8), 1123-1135. |