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为探究强迫症(OCD)发病机制及新治疗靶点,香港中文大学研究人员研究 NRe 作用,发现其介导类似 OCD 的强迫行为,为治疗提供新思路。
强迫症(Obsessive-compulsive disorder,OCD)是一种令人困扰的神经精神疾病,就像大脑里有个调皮的 “小恶魔”,不停地制造重复、难以抗拒的想法(强迫观念)和行为(强迫行为),让患者苦不堪言。全球约 2 - 3% 的人受其影响,可别小瞧这个比例,算下来有好几亿人呢!更让人头疼的是,目前对它的病因和发病机制还没有完全搞清楚,现有的治疗方法效果也不太理想,差不多一半的患者对一线治疗没什么反应。
在探索 OCD 发病机制的道路上,科研人员一直在努力。以前的研究大多集中在额叶皮质和纹状体,因为它们与强迫行为的产生密切相关。但 OCD 患者的症状复杂多样,焦虑和痛苦常常如影随形,这让大家意识到,OCD 的神经解剖学基础可能更广,丘脑、海马体和杏仁核等也可能参与其中。
丘脑,这个曾经被认为只是感觉传导 “小助手” 的结构,如今发现它在神经回路中有着更广泛的功能。其中,丘脑腹中线核团(reuniens,NRe)与海马体、内侧前额叶皮质(mPFC)联系紧密,在认知、情感和应激相关行为中发挥着重要作用。而且,有研究表明,NRe 功能的改变与 OCD 症状的严重程度有关。但 NRe 在 OCD 中的具体作用,还藏在重重迷雾之中。
为了揭开这层迷雾,香港中文大学的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们开展了一系列研究,试图弄清楚 NRe 在 OCD 中的角色,为攻克 OCD 找到新的方向。研究成果发表在《Translational Psychiatry》期刊上。
研究人员主要采用了光遗传学技术来开展研究。首先,选取成年雄性 Sprague-Dawley 大鼠作为实验对象,在严格遵守动物实验伦理规范的前提下进行各项操作。通过立体定位手术,将携带特定基因的腺相关病毒(AAV)注入大鼠的 NRe,实现对 NRe 神经元的光遗传学操控。同时,利用多种行为学测试方法,如自发梳理行为测试、实时位置偏好 / 厌恶测试、旷场实验、高架十字迷宫实验等,全面评估大鼠的行为变化。另外,通过组织学染色技术,如 c-Fos 染色和免疫染色,观察神经元的激活情况。
下面来看看具体的研究结果:
- 激活丘脑 NRe 诱导重复和过度梳理行为:研究人员给大鼠施加各种压力,像注射促肾上腺皮质激素(ACTH<sub>1-24</sub>)、弄湿毛发、限制身体活动等,发现这些压力都会让大鼠的梳理行为增加,同时 NRe 中的 c-Fos 表达也明显上升,这说明 NRe 被激活了。接着,利用光遗传学技术激活 NRe,大鼠就像被按下了 “梳理开关”,出现了强烈的重复梳理行为,而且持续时间很长,在有其他同伴的情况下,也只进行自我梳理,不进行社交梳理。更夸张的是,这种梳理行为强度很大,会让大鼠在口渴或饥饿时,都顾不上喝水、吃饭,优先选择不停地梳理。
- NRe 激活的厌恶性和致焦虑作用:为了了解 NRe 激活对情绪的影响,研究人员进行了实时位置偏好 / 厌恶测试。结果发现,大鼠很不喜欢 NRe 被激活的环境,一进入这个环境就想赶紧离开,这表明 NRe 激活会让大鼠产生厌恶感。在旷场实验和高架十字迷宫实验中,NRe 激活后的大鼠表现出焦虑的特征,比如在旷场中心区域停留的时间变少,更多地待在边缘;在高架十字迷宫的开放臂中停留时间短,进入开放臂的次数也少。
- 抑制 NRe 破坏持续自我梳理的维持:研究人员通过表达 eNpHR3.0 来抑制 NRe 的活动,发现这主要影响了因物理压力(如毛发弄湿)诱导的自我梳理行为。抑制 NRe 后,这种情况下的梳理次数增加,但每次梳理的时间变短,总的梳理时间也减少了,说明 NRe 在维持这种持续的梳理行为中起着重要作用。
- NRe 的下丘脑输出促进过度自我梳理:NRe 与很多脑区都有联系,研究人员发现它向背侧乳头体前核(PMd)的投射对重复自我梳理行为有重要影响。激活 NRe - PMd 通路,能让大鼠迅速出现持续的梳理行为,而抑制这条通路,主要减少了物理污染诱导的梳理行为,对自发和情绪压力诱导的梳理行为影响不大。
研究结论和讨论部分,研究人员发现 NRe 在产生类似 OCD 的行为表现中起着重要作用。它激活后引发的持续自我梳理行为,和 OCD 患者的强迫洗手行为很相似,而且这种行为还伴随着负面情绪,和 OCD 患者的感受类似。另外,NRe - PMd 通路的发现也很关键,它可能是强迫症发病机制中的重要一环,也许强迫症患者的强迫行为就是大脑把这种防御反应过度放大了。不过,研究也存在一些局限,比如只研究了雄性大鼠,只关注了与污染清洁相关的 OCD 症状。未来还需要更多研究,探索不同性别、不同症状维度下的情况,进一步揭示 OCD 的病因和发病机制。
总的来说,这项研究意义重大,首次明确了 NRe 在介导类似 OCD 强迫行为中的关键作用,为理解 OCD 的发病机制打开了新的大门,也为开发针对 OCD 的新治疗方法提供了潜在的靶点,让我们在攻克强迫症的道路上又前进了一步。