小胶质细胞Nr4a1的缺乏以及神经元中的C3沉积介导了颞下颌关节（TMJ）炎症所引发的小鼠海马区过度突触修剪和类似抑郁的行为

《Botany》：Microglial Nr4a1 deficiency and neuronal C3 deposition mediate TMJ inflammation-induced hippocampal excessive synaptic pruning and depression-like behaviors in mice

TMJ炎症诱导小鼠抑郁样行为，通过小胶质细胞激活和海马突触修剪介导。CFA诱导的TMJ炎症模型显示海马小胶质细胞NF-κB信号通路异常激活，导致Nr4a1表达下调，促进CD68标记的吞噬作用增强，同时C3补体表达上调并参与神经元突触标记和丢失。抑制小胶质细胞活性可改善病理突触重塑， Nr4a1与C3的动态平衡调控突触修剪，为TMD相关情绪障碍治疗提供新靶点。

　　TMJ炎症引发的抑郁样行为是口腔医学中常见的临床并发症之一。随着对这一现象的研究不断深入，科学家们发现，海马体（HPC）中的小胶质细胞介导的异常突触修剪在情绪障碍的发病机制中扮演着关键角色。然而，TMJ炎症如何具体导致抑郁样行为的机制仍不明确，这使得针对该疾病的治疗靶点严重缺乏。本研究通过构建一种完全福氏佐剂（CFA）诱导的TMJ炎症模型，发现其在小鼠中可引发抑郁样行为，同时伴随着海马体小胶质细胞的激活和突触修剪的异常。此外，我们还发现，CFA处理后，海马体小胶质细胞中的Nr4a1表达显著下调，而Nr4a1的沉默则通过激活NF-κB信号通路促进了小胶质细胞表面补体3（C3）蛋白的表达。与此同时，CFA诱导的TMJ炎症还导致了海马体中C3的表达上调，免疫荧光实验显示C3在神经元中定位，并且与突触末端和小胶质细胞共定位，伴随着突触损失。值得注意的是，C3的过表达也促进了海马体中的过度突触修剪，并进一步引发抑郁样行为。综上所述，海马体小胶质细胞中Nr4a1的缺乏通过C3依赖的机制激活了小胶质细胞，最终导致神经元突触损失，从而引发情绪障碍。本研究揭示了小胶质细胞中Nr4a1和神经元中C3在突触修剪过程中的关键作用，提示针对这些分子可能为TMJ炎症后的情绪并发症提供新的治疗策略。

在TMJ疾病（TMD）的临床表现中，除了明显的口腔和面部功能障碍，如TMJ和咀嚼肌的疼痛以及下颌运动受限外，患者还表现出对压力、抑郁和焦虑的高度易感性。这种情绪异常与TMD的发病机制密切相关，提示TMJ炎症可能在情绪异常的形成中发挥重要作用。然而，目前对TMD相关情绪障碍的中枢神经调控机制仍知之甚少。海马体作为抑郁发病机制中的关键脑区，其内部的炎症反应和神经发生相关信号通路在抑郁患者中发生了显著改变，这些变化与海马体突触连接的受损密切相关。突触修剪是一种重要的发育机制，通过消除冗余的神经连接，优化神经网络的精确性和效率。然而，海马体中过度的突触修剪会导致兴奋性突触的损失、突触功能障碍以及异常的神经输入，从而在抑郁行为的中枢调控中发挥重要作用。小胶质细胞作为中枢神经系统中的主要先天免疫细胞，在突触修剪过程中起着关键的调节作用，这一过程与神经炎症和突触可塑性密切相关。尽管小胶质细胞介导的突触修剪已被认为是多种神经炎症和精神疾病的重要机制，但本研究首次揭示了这一过程在连接周围TMJ炎症与中枢情绪异常中的关键作用。

本研究通过系统分析TMJ炎症下海马体小胶质细胞中Nr4a1的表达动态，进一步探讨了C3和Nr4a1在调节小胶质细胞吞噬活性中的作用，并建立了这些因素介导的突触损失与抑郁样行为之间的关系。我们还发现了小胶质细胞中Nr4a1缺乏和神经元中C3沉积在驱动这一过程中的新角色，为治疗干预提供了新的机制轴线。研究结果表明，Nr4a1的表达在维持小胶质细胞正常功能方面具有重要意义，而C3的异常表达则可能成为引发突触损失和情绪异常的关键因素。

在实验设计方面，本研究采用了C57BL/6小鼠（雄性和雌性，6-8周龄）作为研究对象，这些小鼠来源于四川大学实验动物中心。所有实验均在可控的环境条件下进行，包括温度控制在20-25摄氏度，12小时的光暗周期，并且小鼠可以自由获取标准实验室饲料和纯净水。所有实验方案均经过四川大学西华医院口腔病理科伦理委员会的批准，批准编号为WCHSIRB-AT-2025–522。此外，本研究还获得了国家自然科学基金（项目编号：82271014、82071149）以及四川省科技厅（项目编号：2024NSFSC1599、2024NSFTD0027）的资助，为研究的顺利进行提供了必要的支持。

本研究的作者团队由多位科学家组成，他们在不同方面贡献了各自的专业知识。其中，Zhu Dexin负责撰写原始稿件、软件开发、方法设计、实验实施、资金获取、形式分析、数据管理以及概念构建；Wang Muyun则参与了软件开发、方法设计、实验实施和数据管理；Liu Fei负责撰写原始稿件和数据管理；Zhan Suying负责可视化和实验实施；Feng Yuheng负责撰写评审与编辑以及可视化；Li Chen负责撰写评审与编辑；Yi Yating负责方法设计；Li Chunjie负责撰写评审与编辑以及监督工作；Zhou Cheng负责撰写评审与编辑。每位作者都在研究的不同阶段发挥了重要作用，确保了研究结果的准确性和可靠性。

在实验过程中，我们首先验证了CFA诱导的TMJ炎症模型的有效性。在CFA注射7天后，通过显微CT重建技术观察到TMJ髁突的形态变化。结果显示，CFA处理后的髁突显示出骨小梁的稀疏和减少，与对照组相比差异显著（图1A）。定量分析进一步表明，CFA处理后骨体积分数（BV/TV）显著下降（图1B，p < 0.001），而骨小梁分离度（Tb.Sp）则显著上升（图1C，p < 0.05）。这些结果表明，CFA确实能够有效地诱导TMJ炎症，并且这一过程与抑郁样行为的发生密切相关。

此外，我们还探讨了CFA处理后海马体小胶质细胞中Nr4a1表达的变化及其对小胶质细胞吞噬活性的影响。研究发现，Nr4a1的表达在CFA处理后显著下调，而Nr4a1的沉默则促进了小胶质细胞表面C3蛋白的表达。这一现象表明，Nr4a1在调节小胶质细胞的炎症反应中具有重要作用。同时，我们还发现，C3的表达在TMJ炎症后显著上调，并且通过免疫荧光实验确认了其在神经元中的定位。此外，C3还与突触末端和小胶质细胞共定位，这一现象伴随着突触的损失。这些结果进一步表明，C3的异常表达可能在突触修剪和情绪障碍的形成中发挥关键作用。

在讨论部分，我们分析了TMJ炎症如何通过影响海马体中的小胶质细胞活动，进而引发抑郁样行为。我们发现，小胶质细胞的过度激活可能在TMD相关情绪障碍的发病机制中起到关键作用。CFA注射诱导的TMJ炎症不仅导致了小鼠的抑郁样行为，还引发了海马体中的突触损失和小胶质细胞的激活。研究结果表明，Nr4a1的表达在维持小胶质细胞正常功能方面具有重要作用，而C3的异常表达则可能成为引发突触损失和情绪异常的关键因素。这一发现不仅加深了我们对TMJ炎症与情绪障碍之间关系的理解，也为未来的治疗策略提供了新的思路。

综上所述，本研究揭示了TMJ炎症下海马体小胶质细胞中Nr4a1的表达变化及其对小胶质细胞吞噬活性的影响，进一步阐明了C3在突触修剪和情绪障碍形成中的作用。研究结果表明，Nr4a1的缺乏可能通过激活NF-κB信号通路促进小胶质细胞的激活，从而导致神经元突触的损失，并最终引发抑郁样行为。这一机制为理解TMJ炎症与情绪障碍之间的关系提供了新的视角，并为开发针对这一疾病的治疗策略提供了理论依据。