乳铁蛋白调节小胶质细胞激活,缓解早期炎症对成人抑郁的不良影响:一项关键研究

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Molecular Medicine 6

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  为探究哺乳期乳铁蛋白(LF)缺乏与成年后抑郁的关系,中国农业大学等机构的研究人员开展相关研究。结果显示,哺乳期 LF 缺乏会增加成年小鼠抑郁样行为,而重组人乳铁蛋白可缓解相关症状。该研究为早期预防和管理抑郁提供新视角。

  在生命的长河中,婴儿期的营养摄取对未来健康有着深远影响。母乳中的乳铁蛋白(Lactoferrin,LF)一直备受关注,它不仅在免疫调节、抗炎等方面发挥着重要作用,还与神经系统发育紧密相关。然而,目前仍存在诸多疑问:哺乳期 LF 的摄入情况对婴儿未来患抑郁症的风险有何影响?其内在机制又是什么?为了解开这些谜团,中国农业大学等机构的研究人员开展了深入研究,相关成果发表在《Molecular Medicine》上。
研究人员利用 LF 基因敲除小鼠和野生型小鼠,构建了哺乳期 LF 缺乏的动物模型。实验中,对 14 日龄小鼠进行脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)注射,模拟早期炎症刺激,并在小鼠 6 周龄时给予慢性不可预测轻度应激(Chronic Unpredictable Mild Stress,CUMS)刺激,诱导抑郁样行为。同时,在体外实验中,使用重组人乳铁蛋白(Recombinant Human Lactoferrin,RHLF)处理小鼠海马神经元 HT22 细胞系和小胶质细胞 BV2 细胞系,观察其对神经元损伤和小胶质细胞激活的影响。

研究结果如下:

  • LF 喂养不足的 14 日龄小鼠对 LPS 刺激的炎症反应更剧烈:通过组织学分析发现,LPS 注射 12 小时后,LF 缺乏的小鼠(ko-wt 组)海马齿状回(DG)区域受损神经元比例呈上升趋势,海马 CA1 和 CA3 区域神经元活动显著降低,凋亡细胞数量增加。此外,ko-wt 组小鼠海马中肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)等炎症因子表达增加,抗炎细胞因子 IL-10 表达下降,Toll 样受体 4(TLR4)- 髓样分化初级反应 88(MyD88)- 核因子 -κB(NF-κB)信号通路被激活,小胶质细胞在不同区域的激活情况也有所变化123
  • 哺乳期 LF 喂养不足导致成年小鼠在早期炎症后抑郁更严重:对 6 周龄雄性小鼠进行 CUMS 刺激后发现,早期炎症刺激和 LF 喂养不足均会影响小鼠的行为学表现。例如,在旷场实验中,LF 缺乏且有早期炎症刺激的小鼠进入中央区域的距离和次数减少;在蔗糖偏好实验中,该组小鼠蔗糖偏好降低;在悬尾实验和强迫游泳实验中,其不动时间增加。同时,这些小鼠血清中脑源性神经营养因子(Brain-derived Neurotrophic Factor,BDNF)水平降低,海马神经元损伤加重45
  • LF 喂养不足且有早期炎症暴露的小鼠在成年抑郁期间海马体中存在显著的小胶质细胞激活和炎症:免疫荧光检测显示,Mko-wt 组小鼠海马不同区域的小胶质细胞激活程度更高,3D 测量表明其小胶质细胞的突起更短。此外,该组小鼠海马中炎症因子和 TLR4-NFκB 信号通路相关分子的 mRNA 表达水平也发生变化,进一步证实了炎症反应的加剧67
  • RHLF 在体外减轻 LPS 诱导的神经元损伤和小胶质细胞激活:体外实验表明,一定浓度的 RHLF 可促进 HT22 细胞增殖,增强细胞外信号调节蛋白激酶 1 和 2(ERK1/2)的磷酸化。同时,RHLF 能有效减轻 LPS 诱导的 HT22 细胞活性下降,减少 BV2 细胞的迁移和吞噬能力,抑制 LPS 诱导的 M1 标记物表达,促进 M2 标记物表达,调节小胶质细胞的激活状态89

综合研究结果和讨论,哺乳期 LF 的摄入对成年抑郁具有重要影响。LF 可通过调节小胶质细胞激活、减轻神经炎症和维持神经元完整性,降低成年后抑郁的风险。相反,哺乳期 LF 缺乏会导致小鼠在面对早期炎症时,小胶质细胞不能及时激活,炎症和神经元损伤加剧,成年后抑郁症状的易感性增加。该研究揭示了哺乳期 LF 摄入与成年抑郁之间的关系,为早期预防和管理抑郁症提供了新的理论依据和潜在干预靶点,有助于推动相关领域的进一步研究和临床应用。

在研究方法上,研究人员主要运用了动物实验、细胞实验、行为学评估、分子生物学技术等。动物实验构建了 LF 基因敲除小鼠模型,并进行早期免疫激活和 CUMS 刺激;细胞实验培养了 HT22 和 BV2 细胞系;行为学评估采用旷场实验、蔗糖偏好实验等检测小鼠抑郁样行为;分子生物学技术则包括定量实时 PCR、Western blot 等,用于检测基因和蛋白表达水平 。
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