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脑卒中后抑郁(PSD)患者治疗手段有限,传统抗抑郁药起效慢、副作用多。研究人员探究 S - 氯胺酮对 PSD 小鼠的作用,发现其能缓解小鼠抑郁样行为,机制涉及减轻神经炎症、修复突触、激活 BDNF 通路,为 PSD 治疗提供新思路。
在健康领域,脑卒中后抑郁(Post-stroke Depression,PSD)是困扰众多患者的难题。PSD 是脑卒中常见且使人衰弱的并发症,极大地影响患者恢复和生活质量。其发病机制复杂,涉及生物、心理和社会等多方面因素。脑卒中会引发神经炎症反应,像胶质细胞活化,释放白细胞介素 - 1β(IL-1β)、白细胞介素 - 6(IL-6)、肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)等促炎细胞因子,损害神经元健康,催生抑郁症状。同时,对神经元存活和突触可塑性至关重要的脑源性神经营养因子(Brain-derived Neurotrophic Factor,BDNF)水平下降,也与脑卒中、抑郁相关,阻碍患者恢复,加重情绪障碍。
目前,PSD 患者的治疗选择有限。选择性 5 - 羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)虽常用,但起效慢,还有较高的不良反应和禁忌风险。因此,开发快速起效、高度特异性的抗抑郁药迫在眉睫。氯胺酮作为非竞争性 N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体拮抗剂,因其快速抗抑郁效果受到关注。其中,S - 氯胺酮在 2019 年获美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于治疗重度抑郁症(MDD),能在数小时内缓解症状,和传统药物需数周起效形成鲜明对比。不过,氯胺酮能否改善 PSD 尚不明确,其治疗 PSD 的分子和细胞机制更是迷雾重重。
为解开这些谜团,宁波大学的研究人员开展了相关研究。他们建立了 PSD 小鼠模型,通过光血栓形成(Photothrombosis,PT)诱导局灶性缺血性脑卒中,再结合慢性束缚应激(Chronic Restraint Stress,CRS)模拟 PSD 发病过程。研究发现,在 PSD 造模后第一天,给小鼠单次腹腔注射 10mg/kg 的 S - 氯胺酮,能显著缓解其抑郁样行为,且这种改善效果至少能持续 5 天。这一成果意义重大,为 PSD 治疗开辟了新方向,也加深了人们对 PSD 病理机制的理解。该研究成果发表在《Biochemical and Biophysical Research Communications》。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,构建 PSD 小鼠模型,选用雄性 ICR 小鼠,通过光血栓形成诱导脑卒中,再进行慢性束缚应激。之后,采用行为学测试评估小鼠抑郁样行为,如强迫游泳测试(Forced Swimming Test,FST)、悬尾测试(Tail Suspension Test,TST)和蔗糖偏好测试(Sucrose Preference Test,SPT) 。还对小鼠内侧前额叶皮质(mPFC)进行相关检测,分析其中的细胞因子水平、突触相关蛋白表达等情况。
下面来详细看看研究结果:
- S - 氯胺酮显著缓解 PSD 小鼠抑郁样行为:实验选取 8 周龄雄性 ICR 小鼠,适应环境 1 周后进行光血栓形成造模。造模 1 天后,TTC 染色显示有明显梗死灶,mNSS 测试表明造模组小鼠神经功能严重受损。随后小鼠接受 14 天、每天 2 小时的慢性束缚应激。在应激结束后第一天上午,给小鼠腹腔注射 10mg/kg 的 S - 氯胺酮。结果发现,经 S - 氯胺酮处理的小鼠,在强迫游泳测试、悬尾测试中不动时间减少,在蔗糖偏好测试中蔗糖消耗量增加,这表明 S - 氯胺酮能有效缓解 PSD 小鼠的抑郁样行为。
- S - 氯胺酮减轻 mPFC 神经炎症:研究人员检测了小鼠 mPFC 中促炎细胞因子水平,发现 S - 氯胺酮处理后,IL-1β、IL-6、TNF-α、NLRP3 和 IL-17A 等促炎细胞因子水平显著降低。这说明 S - 氯胺酮具有减轻神经炎症的作用,有助于改善神经元生存环境。
- S - 氯胺酮修复突触损伤:S - 氯胺酮处理增加了小鼠 mPFC 神经元的树突棘密度,提高了神经元复杂性,同时恢复了关键突触蛋白,如突触素(Synaptophysin,SYP)和突触后密度蛋白 95(Postsynaptic Density Protein 95,PSD-95)的表达。这些变化表明 S - 氯胺酮能够修复 PSD 导致的突触损伤,促进突触功能恢复。
- S - 氯胺酮激活 BDNF 通路:S - 氯胺酮处理上调了 BDNF、原肌球蛋白相关激酶 B(Tropomyosin Related Kinase B,TrkB)、丝氨酸 / 苏氨酸特异性蛋白激酶 B(Serine/Threonine - specific Protein Kinase B,Akt)、细胞外信号调节激酶(Extracellular Signal - Regulated Kinase,Erk)、钙 / 钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II(Calcium/Calmodulin - Dependent Protein Kinase II,CaMKII)和环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP Response Element Binding Protein,CREB)的表达。这意味着 S - 氯胺酮可以激活 BDNF 通路,对神经元生存、生长和突触可塑性起到积极作用。
综合研究结果和讨论部分,S - 氯胺酮在改善 PSD 小鼠抑郁样行为方面效果显著。它通过减轻神经炎症,减少促炎细胞因子对神经元的损害;修复突触损伤,增加树突棘密度和关键突触蛋白表达,恢复突触功能;激活 BDNF 通路,促进神经元生长和突触可塑性。这些发现为 PSD 的治疗提供了新的潜在药物和理论依据,有望推动 PSD 临床治疗的发展,为众多 PSD 患者带来新的希望。