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为探究神经炎症与抑郁的关系，研究人员对比急性和慢性脂多糖（LPS）暴露对大鼠神经行为、神经炎症、凋亡和神经营养的影响。结果发现，慢性炎症影响奖赏行为，且 LPS 诱导的炎症改变多种分子表达。该研究为理解神经炎症与抑郁提供依据。
在神经科学领域，神经炎症如同隐藏在大脑中的 “暗涌”，与多种神经系统疾病的发生发展密切相关，尤其是抑郁症。以往研究发现，急性暴露于促炎内毒素脂多糖（LPS）会使啮齿动物出现类似抑郁的表型。然而，这种急性暴露下的表型可能只是机体的 “生病反应”，并不能真正反映神经炎症与抑郁之间的内在联系。而且大多数关于 LPS 的研究都集中在单次给药后的短期观察，很少有研究探索长期重复给药的影响。由于神经退行性疾病往往源于慢性神经炎症，所以区分 LPS 诱导的短期生病行为和长期神经炎症效应，对于理解其在抑郁症发展中的作用至关重要。
在此背景下，来自南非威特沃特斯兰德大学（University of the Witwatersrand）的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们旨在揭示急性和慢性 LPS 暴露对神经行为以及大脑区域特异性分子标记变化的影响，以明确神经炎症与抑郁之间的潜在机制。研究成果发表在《Biological Psychiatry Global Open Science》杂志上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，选用 37 只 12 周龄的雄性 Sprague-Dawley 大鼠，将其分为短期（ST）和长期（LT）两组，并进一步分为生理盐水对照组（CON）和 LPS 处理组。其次，运用改良蔗糖偏好测试（SPT）评估大鼠的快感缺失（一种抑郁症相关症状，表现为对愉悦事物的兴趣和感受下降）情况，利用旷场实验（OFT）评估其运动活性和焦虑样行为。再者，通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测血清和脑组织中炎症因子的浓度，采用实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-PCR）测定脑组织中相关基因的表达水平，以此来探究 LPS 对神经炎症、凋亡和神经营养因子等方面的影响。
研究结果如下：
- 行为学变化：在 SPT 实验中，短期 LPS 暴露对大鼠的蔗糖偏好比没有影响，而长期 LPS 处理的大鼠在 4 周时蔗糖摄入量显著降低，表现出快感缺失行为。在 OFT 实验中，短期 LPS 处理的大鼠在给药 7 天后，总移动距离、平均速度和总活动量均显著下降，同时不动时间增加；长期 LPS 处理的大鼠在实验初期也出现类似的运动能力下降，但随着时间推移，与对照组的差异逐渐减小，这可能是机体对 LPS 产生了耐受性。
- 炎症因子变化：LPS 处理导致大鼠全身炎症反应，血清中 IL-1β 和 TNF-α 浓度升高，且短期 LPS 处理组的这两种炎症因子浓度高于长期处理组。在脑组织中，LPS 诱导了多个脑区的神经炎症，IL-1β、TNF-α 和 IL-6 的 mRNA 表达增加，但不同脑区和不同处理时间下的变化存在差异。例如，IL-1β 在长期 LPS 处理组的下丘脑、海马体和中脑等区域表达显著升高，而在纹状体中表达下降。
- 凋亡和神经营养因子变化：长期 LPS 处理组的 Bax/Bcl2 比值（一种衡量细胞凋亡的指标，比值升高表明细胞更容易发生凋亡）在多个脑区增加，且海马体出现空泡化和免疫细胞浸润，提示存在神经退行性变。在神经营养因子方面，不同因子在不同脑区和处理时间下的表达变化不同。如 BDNF 的 mRNA 表达在长期 LPS 处理组的多个脑区显著增加，而 CREB 的表达在短期 LPS 处理组的多个脑区升高，这些变化可能与神经保护和对炎症损伤的代偿反应有关。
研究结论和讨论部分指出，该研究表明急性 LPS 暴露不会诱导快感缺失，但慢性炎症可能会影响奖赏相关行为。同时，重复 LPS 暴露可能导致免疫适应，使焦虑样行为不会持续存在。在分子机制方面，TNF-α 和 IL-1β 可能通过诱导细胞凋亡促进神经退行性变，而 IL-6 则可能通过与神经营养因子的相互作用发挥神经保护作用。这项研究为理解 LPS 诱导的神经炎症提供了重要的分子层面的见解，有助于推动相关研究的临床转化。然而，研究也存在一些局限性，如未进行更多的神经行为测试以全面评估抑郁样行为，未考虑雌激素对实验结果的影响，无法区分 pro-BDNF 和成熟 BDNF 等。未来的研究可以在这些方面进一步深入探索，以更全面地揭示神经炎症与抑郁症之间的复杂关系，为开发新的治疗策略提供更坚实的理论基础。
