雄性小鼠海马转录组特征揭示创伤后应激障碍样行为的分子机制

本研究针对创伤后应激障碍（PTSD）病理机制不清、治疗靶点匮乏的现状，通过改良单次延长应激联合足底电击（SPS+shock）建立小鼠PTSD模型，结合行为学筛选与RNA-seq技术，首次系统鉴定了海马区Notch信号通路、GABA能突触等关键通路及22个枢纽基因，为PTSD的精准诊疗提供新靶点。

　　

创伤后应激障碍（PTSD）是一种由严重创伤事件引发的精神疾病，全球约6-8%的普通人群和25-35%的高危人群受其困扰。患者常表现出创伤再体验、回避行为、认知负性改变和过度警觉四大核心症状。尽管临床需求迫切，但PTSD的发病机制至今未明，现有药物治疗有效率不足50%。更棘手的是，经历相同创伤事件的个体中仅部分会发展为PTSD，这种个体差异背后的分子基础成为破解疾病奥秘的关键。

针对这一科学难题，来自北京的研究团队在《Biochemical and Biophysical Research Communications》发表创新性研究。他们采用改良的单次延长应激联合足底电击（SPS+shock）范式建立小鼠PTSD模型，通过情境冻结实验和线索回避测试将应激暴露4周后的小鼠精准分为PTSD样行为阳性（+）和阴性（-）组。运用RNA-seq技术解析海马转录组特征，结合差异表达基因（DEGs）分析和加权基因共表达网络分析（WGCNA）两大策略，首次系统绘制了PTSD样行为特异性的分子图谱。

研究主要采用四大关键技术：改良SPS+shock行为建模、表型驱动分组策略、高通量RNA测序（RNA-seq）以及CytoHubba和WGCNA生物信息学分析。实验选用8周龄雄性C57BL/6J小鼠，所有操作均符合美国国立卫生研究院实验动物伦理指南。

动物模型验证
通过长达30天的行为追踪发现，PTSD样（+）组小鼠在应激暴露早期（1-2天）和后期（29-30天）均表现出显著延长的冻结时间和减少的物体探索时间，而PTSD样（-）组虽经历相同应激却未出现持续行为异常。这种表型分化完美模拟了人类PTSD的发病特征。

海马转录组特征
RNA-seq分析揭示：PTSD样（+）组海马区存在Notch信号通路和GABA能突触通路的显著激活。通过CytoHubba插件鉴定出6个枢纽基因，其中Notch通路相关基因Notch1、Dll1和Hes5表达异常，GABA能突触相关基因Gabra2、Gabrb3和Slc32a1表达失调。

关键通路解析
WGCNA分析进一步锁定五大核心通路：除上述Notch和GABA通路外，还包括ATP依赖的染色质重塑、组蛋白修饰和线粒体氧化磷酸化通路。在这些通路中筛选出16个枢纽基因，其中9个经qPCR验证与测序结果一致，包括表观调控因子Smarca4和能量代谢相关基因Atp5a1。

讨论与意义
该研究突破性地发现：Notch信号通路异常可能通过调控神经干细胞分化影响海马依赖性恐惧记忆巩固；GABA能突触功能紊乱或导致抑制性神经传递失衡，这与临床报道的PTSD患者GABA受体表达异常高度吻合。更引人注目的是，研究首次将表观遗传调控（染色质重塑和组蛋白修饰）与线粒体能量代谢异常纳入PTSD发病机制框架，为理解环境-基因互作提供新视角。

22个枢纽基因的发现不仅填补了PTSD分子分型的空白，其涉及的多个通路（如Notch信号和GABA能突触）已有成熟靶向药物开发经验，这将大幅加速转化医学研究进程。研究采用的表型驱动分组策略，为解析精神疾病的异质性提供了方法论范式。未来针对这些靶点的干预研究，有望开发出基于生物标志物的PTSD精准分型诊疗方案。