慢性饥饿对神经性厌食模型影响的关键发现:胶质细胞变化与潜在治疗方向

【字体: 时间:2025年04月24日 来源:Scientific Reports 3.8

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  神经性厌食(AN)的病理生理学机制尚不明确。为探究慢性饥饿对脑细胞的影响及 ω-3 脂肪酸、益生菌的保护作用,研究人员构建慢性活动型厌食(ABA)大鼠模型。结果发现 ABA 模型大鼠胶质细胞减少,补充 ω-3 脂肪酸可降低大鼠跑轮活动。该研究有助于理解 AN 发病机制,为新疗法提供方向。

  在当今社会,神经性厌食(Anorexia nervosa,AN)这一严重的精神疾病正逐渐受到更多关注。AN 患者以严重体重减轻为主要特征,常由能量摄入不足,且往往伴随着过度的身体活动。它不仅有着极高的死亡率,在精神类疾病中 “名列前茅”,还是青少年群体中常见的慢性疾病之一。AN 带来的影响是多方面的,除了体重下降,还会引发一系列身体问题,像神经系统、内分泌系统以及心血管系统的紊乱 。随着时间推移,AN 的发病率呈上升趋势,然而,尽管当前采用多模式治疗方法,但许多患者依然面临疾病复发或病情慢性进展的困境。更为棘手的是,AN 的病理生理学机制在很大程度上仍是个谜,大脑体积减少、肠道微生物群失衡等现象背后的原因尚不明确,这无疑为治疗和研究带来了巨大挑战。
在这样的背景下,德国 RWTH Aachen University 的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。研究旨在深入探讨慢性饥饿对大脑胶质细胞和神经元细胞群体的影响,并探索 ω-3 脂肪酸(ω-3 FAs)或益生菌补充剂通过靶向肠道 - 脑轴,对 ABA 动物是否具有潜在的保护作用 。这一研究对于揭示 AN 的发病机制,寻找新的治疗方法意义重大。

研究人员主要运用了免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)和定量聚合酶链反应(qPCR)这两种关键技术 。他们将 59 只 4 周龄雌性 Wistar 大鼠随机分为四组,即对照组、载体干预组(ABA_V)、ω-3 FAs 干预组(ABA_O)和益生菌干预组(ABA_P)。通过构建慢性 ABA 模型,模拟 AN 的慢性病程,在实验过程中对大鼠的体重、跑轮活动和食物摄入量等数据进行每日记录。实验结束后,采集大鼠的大脑组织,运用 IHC 和 qPCR 技术,分析大脑皮层和胼胝体中不同类型细胞的数量和相关基因的表达情况 。

饥饿对体重和跑轮活动的影响


实验结果显示,ABA 处理的动物在急性 ABA 处理平均 6.58±2.93 天后达到目标体重 。从急性 ABA 开始的第二天起,所有 ABA 组的平均体重和平均食物摄入量与对照组相比,均出现显著差异 。在跑轮活动方面,ABA_V 组动物在急性 ABA 阶段的跑轮活动显著高于对照组 。而 ABA_O 和 ABA_P 组动物的跑轮活动与对照组相比,虽无显著差异,但与 ABA_V 组相比,ABA_O 组在整个饥饿阶段跑轮活动显著降低,ABA_P 组也呈现出降低的趋势 。

慢性饥饿后各类细胞的变化


  1. GFAP 阳性细胞减少:在大脑皮层(CX)和胼胝体(CC)中,ABA_V 和 ABA_O 组的 GFAP 阳性星形胶质细胞数量显著低于对照组 。在 mRNA 水平上,所有 ABA 处理动物的 CX 中 GFAP 表达均显著低于对照组 。这表明慢性饥饿会导致星形胶质细胞数量和相关基因表达的减少。
  2. IBA1 阳性细胞减少:在 CX 和 CC 中,所有 ABA 组的 IBA1 阳性小胶质细胞数量均显著低于对照组 。虽然在 mRNA 水平上,并非所有组的变化都与细胞数量变化一致,但整体仍显示出小胶质细胞数量的减少,暗示慢性饥饿对小胶质细胞有明显影响。
  3. OLIG 阳性细胞减少:在 CC 中,ABA_O 组的少突胶质细胞数量显著减少,ABA_V 和 ABA_P 组也呈现出减少趋势 。在 CX 中,所有 ABA 处理动物的 OLIG1 mRNA 表达显著降低 。这说明慢性饥饿对少突胶质细胞也有一定影响,不过其变化程度和机制相对复杂。
  4. MAP2 阳性细胞无显著变化:比较各处理组和对照组的 MAP2 阳性神经元数量,无论是细胞密度还是 mRNA 表达,均未发现显著差异 。这表明在该实验条件下,慢性饥饿对神经元数量的影响不明显。
  5. Ki-67 阳性细胞减少:在 CX 和 CC 中,ABA_O 和 ABA_P 组的 Ki-67 阳性增殖细胞数量显著低于对照组 。在 mRNA 水平上,ABA_V 和 ABA_O 组的 Ki-67 表达显著降低 。这意味着慢性饥饿可能抑制了细胞的增殖能力。

研究结论与讨论


综合上述研究结果,研究人员发现慢性饥饿会导致 ABA 模型大鼠大脑中胶质细胞减少,包括星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞,这种减少可能与细胞增殖率降低有关 。同时,ω-3 FAs 补充剂可降低大鼠在饥饿期间的跑轮活动,这一发现提示 ω-3 FAs 可能有助于减少 AN 患者的过度活动,促进体重增加 。然而,本研究也存在一定的局限性,例如分析脑细胞动态时缺乏急性饥饿后立即的时间点数据,细胞计数仅针对特定区域,且未建立胶质细胞减少与脑容量损失之间的因果关系 。尽管如此,该研究依然为理解 AN 的发病机制提供了新的视角,为开发新的治疗策略奠定了基础,未来需要进一步的研究来深入探讨相关机制和潜在的治疗方法 。

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