CBS源性硫化氢通过调控神经炎症介导糖皮质激素诱导的大鼠抑郁样行为

本研究探讨了长期糖皮质激素（GCs）治疗引发抑郁副作用的新机制。研究人员发现，地塞米松（DEX）慢性处理会降低海马中胱硫醚-β-合酶（CBS）表达和硫化氢（H2S）水平，导致神经炎症和神经元损伤；而过表达CBS可通过增加H2S、抑制小胶质细胞M1极化和促炎因子释放，显著改善抑郁样行为。该研究揭示了CBS/H2S信号通路在GC相关抑郁中的关键作用，为临床防治提供了新靶点。

　　

糖皮质激素（Glucocorticoids, GCs）因其强效的抗炎和免疫抑制作用，被广泛用于治疗多种自身免疫性和炎症性疾病。然而，长期或高剂量使用GCs会带来一系列严重的副作用，其中包括抑郁等神经精神障碍。据统计，全球至少有1%的人口长期使用GCs，其中抑郁的发生率显著增高，严重影响患者的社会功能和生活质量，甚至增加自杀风险。尽管这一问题临床意义重大，但其背后的分子机制尚未完全明确，限制了有效防治策略的开发。

近年来，神经炎症被认为是抑郁症发生发展的关键机制之一。小胶质细胞作为中枢神经系统中的主要免疫细胞，其异常激活和M1/M2表型极化失衡在抑郁的病理过程中扮演重要角色。M1型小胶质细胞释放促炎细胞因子，如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白介素-1β（IL-1β），加剧神经炎症和神经元损伤；而M2型则具有抗炎和组织修复作用。长期GCs治疗已被证明可促进小胶质细胞向M1表型极化，从而触发神经炎症反应。

另一方面，气体信号分子硫化氢（Hydrogen sulfide, H_{22S主要由胱硫醚-β-合酶（Cystathionine-β-synthase, CBS）催化产生。临床研究表明，抑郁症患者血清中H2S水平显著降低，且与抑郁严重程度呈负相关。基础研究也发现，补充H2S或提高其内源性生成能够缓解多种抑郁模型的行为缺陷，其机制可能与抑制神经炎症有关。然而，CBS/H2S信号是否参与GCs诱导的抑郁样行为，以及其是否通过调节小胶质细胞极化发挥作用，尚不清楚。}

为了回答这些问题，来自华中科技大学同济医学院附属协和医院药学部的研究团队在《Brain Research Bulletin》上发表了一项研究。他们通过建立大鼠长期地塞米松（Dexamethasone, DEX）处理模型，综合运用行为学测试、分子生物学技术、病毒介导的基因操作和药理学干预等方法，深入探讨了CBS/H₂S信号在GC诱导抑郁中的作用及机制。

在研究过程中，作者主要采用了以下几项关键技术方法：通过皮下注射DEX（5 mg/kg，连续28天）建立大鼠抑郁模型；使用社交互动测试、蔗糖偏好测试、旷场实验和强迫游泳实验等一系列行为学范式评估抑郁样行为；通过蛋白质免疫印迹（Western Blotting）、免疫荧光和实时荧光定量PCR（qPCR）检测海马组织中CBS和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的表达；采用酶联免疫吸附测定（ELISA）试剂盒测定细胞因子水平；利用腺相关病毒（AAV）载体在海马CA1区过表达CBS；通过脑立体定位注射CBS抑制剂氨基氧乙酸（AOA）进行药理学阻断；并采用苏木精-伊红（H.E.）染色观察海马神经元形态变化。

研究结果部分揭示了多个重要发现：

3.1. 慢性DEX暴露导致大鼠出现抑郁样行为

研究人员发现，经过28天DEX处理后，大鼠表现出明显的抑郁样行为，包括蔗糖偏好率和社会互动率显著降低，强迫游泳测试中的不动时间显著延长，以及旷场实验中中央区域停留时间减少。这些行为变化表明长期DEX处理成功诱导了大鼠的抑郁样状态。

3.2. 慢性DEX处理降低大鼠海马中CBS蛋白和H₂S水平

在分子水平上，DEX处理显著降低了海马中CBS的蛋白和mRNA表达，同时伴随着H₂S水平的下降。这表明DEX可能通过影响CBS的转录过程，减少H₂S的生成。

3.3. 海马CBS基因过表达减轻DEX处理大鼠的抑郁样行为

通过AAV病毒载体在海马过表达CBS，研究人员成功提高了DEX处理大鼠海马中的CBS蛋白水平和H₂S含量，并显著改善了这些动物的抑郁样行为表现。这一结果直接证明了CBS/H₂S信号在缓解GC诱导抑郁中的关键作用。

3.4. 抑制CBS活性消除了CBS升高在DEX处理大鼠中的有益作用

为了进一步确认H₂S的作用，研究人员使用CBS抑制剂AOA进行处理。结果显示，AOA处理虽然不影响CBS蛋白表达，但显著降低了H₂S水平，并阻断了CBS过表达带来的行为改善效果。这证实了CBS是通过催化产生H₂S而发挥抗抑郁作用的。

3.5. DEX处理引起的CBS源性H₂S减少促进小胶质细胞炎症和M1极化

在机制探讨方面，研究发现DEX处理导致海马中促炎细胞因子（IL-1β和TNF-α）水平升高，抗炎细胞因子（IL-10和TGF-β）水平降低，同时伴有海马CA1区神经元损伤和iNOS表达增加（M1型小胶质细胞标志物）。CBS过表达逆转了这些变化，而AOA处理则阻断了CBS的有益作用。这表明CBS/H₂S信号可能通过调节小胶质细胞极化和神经炎症来影响GC诱导的抑郁样行为。

综合讨论部分，本研究系统阐述了CBS/H₂S信号在糖皮质激素诱导抑郁中的关键作用及其机制。长期DEX处理通过降低海马CBS表达和H₂S水平，促进小胶质细胞向M1表型极化，增加促炎细胞因子释放，导致神经炎症和神经元损伤，最终引发抑郁样行为。而过表达CBS可通过增加H₂S产生，抑制神经炎症反应，改善神经元形态，从而发挥抗抑郁作用。

该研究的创新之处在于首次揭示了CBS/H₂S信号通路在GC相关抑郁中的调节作用，并阐明了其通过调控小胶质细胞极化和神经炎症的机制。这些发现不仅深化了对GC副作用机制的理解，也为临床防治GC诱导的抑郁提供了新的潜在靶点。针对CBS/H₂S通路的干预策略可能成为未来治疗GC相关抑郁的新方向，具有重要的临床转化价值。

需要注意的是，尽管本研究使用了CBS抑制剂AOA来证实H₂S的作用，但AOA也可能抑制其他酶类，如GABA转氨酶（GABA-T）等，未来研究可能需要使用更特异性的工具来进一步验证这些发现。此外，CBS除了产生H₂S外，还可能通过调节氧化还原状态等机制影响神经功能，这些潜在途径也值得进一步探索。