血脑屏障破坏与小胶质细胞介导的突触修剪导致电休克治疗后的认知功能下降

《Brain, Behavior, and Immunity》：Blood–brain barrier disruption and microglia-associated synaptic pruning contribute to cognitive decline after electroconvulsive therapy

　　

• 改良电抽搐治疗（MECT）可增加抑郁症患者海马血脑屏障（BBB）通透性。
• BBB破坏触发小胶质细胞激活及补体介导的突触修剪。
• 使用阿昔替尼进行药理学BBB修复可阻止小鼠的认知功能下降。
• 消耗小胶质细胞可挽救电抽搐刺激后的突触丢失和认知功能障碍。
• 动态对比增强磁共振成像（DCE-MRI）识别BBB通透性作为认知风险的可临床转化生物标志物。

**引言**

抑郁症是全球范围内致残率极高的情感障碍（Moussavi等，2007）。改良电抽搐治疗（MECT）仍然是治疗严重自杀风险或难治性重度抑郁症（MDD）患者最有效的干预手段之一（Zhong等，2024，Chen等，2024）。尽管其抗抑郁疗效显著，但认知不良反应，尤其是记忆损伤，持续限制其在临床中的广泛应用（Tang等，2021，Zhou等，2025）。纵向研究表明，在MECT治疗过程中，记忆表现进行性恶化（Ji等，2024，Mathiassen等，2026），对日常功能、治疗接受度和生活质量产生重大不利影响。虽然先前的研究已将突触可塑性、神经营养因子信号传导和功能网络重塑与MECT相关的认知功能障碍联系起来（Kun?ická等，2024，Qi等，2022，Zhang等，2021，Ousdal等，2025，Zou等，2025），但这些解释在很大程度上仍以神经元为中心，未能充分阐明认知损伤的机制。

血脑屏障（BBB）作为神经血管单元的核心组成部分，对于维持脑稳态至关重要（De Jager等，2024）。其完整性依赖于紧密连接蛋白，如Claudins、Occludin和ZO-1（Tsintzou等，2025，Gopal等，2025）。越来越多的证据表明，即使缺乏经典神经退行性病变，BBB破坏也与认知功能下降密切相关（Selim等，2025，French等，2025）。值得注意的是，海马——一个对学习和记忆至关重要的脑区——对BBB渗漏表现出特殊易感性（Vrillon等，2025，Friedman等，2025）。由于已有研究表明癫痫相关或电刺激可在实验模型中暂时破坏BBB通透性（Ito等，2017，López-Aguirre等，2024，Lundsgaard等，2023），MECT也可能诱导类似的神经血管损伤是合理的推测。然而，目前尚缺乏人体直接证据，BBB功能障碍是否参与MECT相关的认知损伤仍不清楚。

除屏障功能外，BBB还是神经免疫通讯中的动态界面。一旦被破坏，外周血液来源的因子可能进入脑实质并启动小胶质细胞激活（Mendiola等，2023）。激活的小胶质细胞可通过释放细胞因子放大局部炎症反应（Han等，2024），并通过补体依赖性吞噬途径介导突触消除（Tillmon等，2024），最终导致突触丢失和海马依赖性认知功能障碍（Hong等，2016）。在我们接受MECT治疗的抑郁症患者队列中，我们观察到治疗后显著认知功能下降伴随BBB通透性增加。与此一致，小鼠电抽搐休克（ECS）也诱导了BBB破坏，海马损伤尤为明显。这些发现支持了BBB损伤是连接MECT与海马免疫激活及突触病变的上游事件这一可能性。

基于上述观察，我们假设MECT诱导的认知损伤至少部分是通过BBB破坏介导的，BBB破坏允许外周物质进入海马，激活小胶质细胞，促进突触吞噬，最终损害认知功能。为验证这一假设，我们将临床认知评估和多模态神经影像学与小鼠的行为学、分子和机制分析相结合。通过将机制焦点从孤立的神经元功能障碍转向神经血管-免疫级联反应，本研究旨在定义MECT相关认知副作用的一条此前未被充分认识的通路，并确定认知保护的潜在靶点。

**章节摘要**

**动物**

雄性C57BL/6J小鼠（6-7周龄，20-22 g）购自江苏吉玛制药科技有限公司。所有小鼠饲养于无特定病原体（SPF）设施中，条件如下：温度22±1°C，相对湿度50±5%，12小时光/暗循环（07:00-19:00）。每笼饲养4-5只，自由获取标准啮齿类饲料和无菌水。实验前设置7天适应期。所有程序均经机构动物护理和使用委员会批准。

**ALFF与Ktrans计算**

低频波动振幅（ALFF）使用DPABI v8.1计算。对每个体素，通过快速傅里叶变换将BOLD时间序列转换至频域。ALFF定义为0.01-0.10 Hz范围内的平均振幅。ALFF图进行Z标准化和平滑处理（6 mm FWHM）。分析局限于双侧海马，使用自动解剖标记（AAL）图谱（ROI 41/42）（Qi等，2012，Zheng等，2024）。

对于Ktrans，DCE图像...

**行为学测试**

**蔗糖偏好试验（SPT）：** 小鼠单独饲养，适应两瓶纯水24小时，随后进行24小时禁水处理。在48小时测试期间，小鼠自由获取一瓶1%蔗糖溶液和一瓶纯水，24小时后交换瓶位。蔗糖偏好率计算为[蔗糖消耗量/(蔗糖消耗量+水消耗量)]×100%。本实验所需的所有CRS小鼠SPT建模评估数据...

**BV2-HT22 Transwell共培养实验**

BV2小胶质细胞和HT22海马神经元在补充10%胎牛血清和1%青霉素-链霉素的含糖DMEM培养基中培养，37°C、含5% CO?的潮湿培养箱中孵育。为建立非接触性小胶质细胞-神经元共培养体系，HT22细胞接种于聚-L-赖氨酸包被的盖玻片上，放置于24孔板下室。BV2细胞接种于孔径0.4 μm的Transwell小室中，允许可溶性因子通过...

**Western blot（WB）分析**

使用RIPA裂解液（Beyotime，中国）并添加蛋白酶和磷酸酶抑制剂（Roche）从海马组织或HT22细胞中提取总蛋白。通过BCA法（Thermo Fisher）测定蛋白浓度。取等量蛋白（20-30 μg）通过10-12% SDS-PAGE分离并转至PVDF膜（Millipore）上。膜用5%脱脂奶/TBST封闭1小时，4°C过夜孵育一抗，洗涤后孵育...

**MECT后认知损伤的关键脑区定位与转录组分析**

为确定MECT诱导认知损伤的关键脑区，32名MDD患者在治疗前后接受静息态fMRI和认知评估。MECT后即刻和延迟联想记忆评分均显著下降（p<0.05）（图1A，B）。fMRI分析显示MECT后左侧海马ALFF出现局灶性降低（图1E）。值得注意的是，左侧海马ALFF降低的幅度与...下降程度呈正相关。

**讨论**

在本研究中，我们结合临床影像、认知评估、转录组学、动物建模和因果干预实验，阐明了MECT相关认知损伤的神经生物学机制。我们的数据支持一个汇聚性发病级联反应：MECT/ECS破坏海马BBB完整性，允许外周血液来源的因子进入脑实质，触发小胶质细胞激活，促进突触损伤，最终导致...

**结论**

总之，本研究确定了MECT/ECS相关认知损伤的以海马为中心的神经血管-免疫机制。我们的发现表明，BBB破坏是一个早期上游事件，允许外周因子进入脑内，激活小胶质细胞，驱动突触损伤和认知功能下降。这些结果建立了MECT认知副作用的新型机制框架，并突出了BBB保护和小胶质细胞调节作为潜在的...

**伦理批准与参与同意**

动物实验经安徽医科大学机构动物护理和使用委员会批准（批准号84230095），并严格按照美国国立卫生研究院《实验动物护理和使用指南》执行。所有努力均致力于最大程度减少动物痛苦并遵守3Rs（替代、减少、优化）原则。

人体研究经安徽医科大学伦理委员会批准（批准号84230093），并...

**出版同意**

本手稿中所有参与者（或其法定监护人）均已签署书面知情同意书，同意发表任何具有识别性的图像或个人/临床信息。

**数据与材料可用性**

本研究中提出的原创性内容已包含在文章内，进一步合理请求可联系通讯作者。

**作者贡献**

李炎章负责整体研究设计，起草论文；徐思和王天峰参与论文修订并完成湿实验工作。戴梦瑶参与临床数据收集和影像分析。姬阳、吴越和戴文涛协助数据统计工作。通讯作者田阳华监督整体研究方向，修订论文，并提供经费和总体监督。所有作者均已阅读并...

**CRediT作者贡献声明**

李炎章：论文撰写——初稿，调查研究，形式化分析。徐思：论文撰写——审阅与编辑，资金获取。戴梦瑶：论文撰写——审阅与编辑，数据管理。王天峰：项目管理。姬阳：调查研究。吴越：论文撰写——审阅与编辑，软件。戴文涛：软件。田阳华：论文撰写——审阅与编辑，资金获取，形式化分析。

**资助**

本研究获得国家自然科学基金（项目编号U24A20702，负责人田阳华）、国家自然科学基金（项目编号82671997，负责人田阳华）和国家自然科学基金（项目编号82401585，负责人徐思）的资助。

**利益冲突声明**

作者声明不存在已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。

**致谢**

感谢安徽医科大学王凯教授和靖梁教授对本研究的指导。

李炎章|徐思|戴梦瑶|王天峰|姬阳|吴越|戴文涛|田阳华