在活动性厌食模型中,食物限制与过度活动通过摄食、认知及奖赏相关环路差异化地影响小胶质细胞Iba1免疫反应性

《Physiology & Behavior》:Food restriction and hyperactivity differentially shape microglial Iba1 immunoreactivity across feeding-, cognitive-, and reward-related circuits in the activity-based anorexia model

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月27日 来源:Physiology & Behavior 2.7

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   •本研究在一项能复现神经性厌食症关键特征(包括食物限制和过度活动)的动物模型中,研究了小胶质细胞——大脑的免疫细胞。•结果显示,小胶质细胞的变化在大脑中并非均匀一致:某些区域小胶质细胞信号降低,而另一些区域则受到食物限制或体力活动的选择性影响。•这些发现表明,厌食样状态可能会

  
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    本研究在一项能复现神经性厌食症关键特征(包括食物限制和过度活动)的动物模型中,研究了小胶质细胞——大脑的免疫细胞。
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    结果显示,小胶质细胞的变化在大脑中并非均匀一致:某些区域小胶质细胞信号降低,而另一些区域则受到食物限制或体力活动的选择性影响。
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    这些发现表明,厌食样状态可能会以区域特异性的方式改变大脑免疫细胞的平衡,而非简单地引发一般性炎症反应。

引言

神经性厌食症是一种严重的进食障碍,以扭曲的身体形象和对体重增加的极度恐惧为特征,导致不适应行为,如极端的热量限制、过度的体力活动和/或催吐行为 [1,2]。除了严重的体重减轻外,神经性厌食症还与认知和情感功能障碍相关,并常伴有医学和精神疾病共病,这些共病会恶化疾病进程和生活质量 [3,4]。报告的终身患病率约为4% [5];然而,实际数字可能要高得多,因为据估计只有50%的病例被诊断出来 [6]。尽管神经性厌食症可影响所有性别、年龄和种族背景的个人 [7,8],但15至19岁的女性是受影响的群体最多,约占病例的40% [9]。值得注意的是,神经性厌食症与精神疾病中最高的死亡率之一相关,主要原因是自杀和医学并发症,且通常表现为慢性病程,恢复率相对较低 [3,9]。
神经性厌食症的病因复杂且尚未充分了解,涉及环境、心理社会、遗传、神经生物学和发展因素的相互作用 [2]。神经影像学和临床前研究已识别出参与认知、奖励和情感调节的脑回路中的结构和功能改变,其中许多在体重恢复后仍然存在,表明它们可能代表特质性特征,而不仅仅是营养不良的后果 [10]。特别是,皮质-边缘-纹状体系统内的区域,包括前额叶皮层、扣带回皮层、伏隔核、尾状核和壳、海马和杏仁核,已被一致地参与神经性厌食症 [[11], [12], [13], [14]]。此外,在神经性厌食症动物模型中也报道了参与调节进食行为的下丘脑区域发生改变 [15,16]。
除了神经元的改变外,越来越多的关注被引向了非神经元细胞在神经性厌食症中的贡献。在胶质细胞群中,小胶质细胞最近在神经性厌食症的神经生物学背景下获得了相当大的关注 [[17], [18], [19], [20], [21], [22]]。小胶质细胞是中枢神经系统的常驻免疫细胞,其作用日益被认可不仅在于神经炎症,还在于调节突触功能和可塑性,以及支持大脑发育和正常功能 [23,24]。
小胶质细胞功能的改变也被认为与几种其他精神疾病有关,包括抑郁症、焦虑症和精神分裂症 [23,[25], [26], [27]]。值得注意的是,焦虑和抑郁在神经性厌食症患者中非常普遍,遗传证据表明神经性厌食症与精神分裂症之间存在正相关 [28],提示存在共同的神经生物学机制。此外,小胶质细胞也被认为在能量平衡和进食行为的调节中发挥作用,包括瘦素介导的途径 [[29], [30], [31]],全基因组关联研究揭示小胶质细胞相关基因在与神经性厌食症相关的基因中富集 [32]。
然而,关于小胶质细胞在进食行为和包括神经性厌食症在内的进食相关障碍中的作用,报道经常相互矛盾。事实上,临床前研究显示,大鼠中小胶质细胞的激活和耗竭均被报道可产生厌食效果并导致体重减轻,突显了小胶质细胞参与进食调节的复杂性和上下文依赖性 [31,33]。此外,在肥胖的人类和动物以及神经性厌食症动物模型中也观察到了小胶质细胞激活和神经炎症的增加,通常与促炎细胞因子如IL-1β、IL-6和TNF-α的水平升高相关,这些细胞因子可直接影响控制进食行为的下丘脑回路 [[36], [37], [38]]。另一方面,长期饥饿被发现会引起小鼠和大鼠的小胶质细胞耗竭 [21,22]。总之,这些发现突显了进一步调查小胶质细胞在神经性厌食症中作用的必要性。
活动性厌食大鼠模型结合了限制性进食时间表和体力活动,以模拟神经性厌食症的基本特征。确实,活动性厌食动物表现出严重的体重减轻,伴有过度活跃,并复现了神经性厌食症中观察到的一些主要激素改变,如低循环瘦素、高胃饥饿素、高皮质酮和闭经 [39,40]。重要的是,热量限制和体力活动均已知可调节神经炎症过程和小胶质细胞激活,表明活动性厌食模型可能是一个有价值的工具,用于调查可能参与神经性厌食症的神经免疫机制 [[41], [42], [43], [44]]。使用活动性厌食模型,我们团队先前的工作显示活动性厌食大鼠大脑中神经炎症、氧化还原平衡和神经可塑性的关键介质发生改变 [45,46]。
由于神经炎症与小胶质细胞的变化密切相关,在本研究中,我们使用活动性厌食大鼠模型研究小胶质细胞,通过量化小胶质细胞标志物——活化钙结合蛋白1的免疫反应覆盖面积,以Iba1阳性染色百分比表示,在前额叶皮层、背侧和腹侧海马、前扣带回皮层、伏隔核、尾状核和壳、杏仁核以及下丘脑的弓状核和室旁核等与厌食行为最重要的区域中进行研究,试图阐明这些胶质细胞在神经性厌食症中的参与作用。

章节摘要

动物和饲养

研究开始时使用了20只体重125–150克(出生后约45天)的雌性斯普拉格-达威大鼠(Envigo,意大利)。动物被饲养在标准聚碳酸酯笼中(48高 × 32宽 × 47深),在恒温恒湿室内(21 ± 2°C;约60%湿度),在倒置的12小时光照/12小时黑暗周期下(上午11:00关灯)。动物饲喂标准实验室饲料和水,不限量供应。一半的笼子配备了跑步轮和

活动性厌食诱导

在两个食物限制组中,体重随时间逐渐下降,其中活动性厌食组的体重减少明显大于限制组。双因素重复测量方差分析显示显著的时间×组间相互作用。事后分析表明,从方案第1天起,活动性厌食动物的体重显著低于对照组和运动组,从第2天起显著低于限制组。限制组动物也显示出

讨论

本研究量化了暴露于活动性厌食范式下的大鼠在多个脑区域的Iba1阳性区域百分比。活动性厌食范式是一个用于调查神经性厌食症相关行为代谢改变的成熟实验模型。如预期,活动性厌食诱导导致体重显著降低,伴随跑步活动增加,与我们研究组之前的报道一致。这些发现支持了模型的可重复性。

作者贡献

概念化,P.F.和I.AK.N.;方法论,P.F.、I.AK.N.、M.S.和C.C.;调查,C.C.和M.S.;数据整理,C.C.和S.D.;形式分析,C.C.和S.D.;数据解释,S.D.、P.F.和I.AK.N.;初稿撰写,C.C.、S.D.和P.F.;审稿和编辑,S.D.、P.F.、I.AK.N.、M.S.和C.S.;监督,P.F.、I.AK.N.和S.D.;项目管理,P.F.和S.D.所有作者均已阅读并批准了论文的最终版本。

生活经历参与声明

本研究未采取特定措施让有生活经历的人参与研究设计或执行,或本手稿的准备工作。

预印本声明

本手稿此前未在预印本服务器上发布过。

AI披露

人工智能的使用未参与本手稿的任何准备部分。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可根据要求向通讯作者索取。由于隐私或伦理限制,数据不公开提供。

利益冲突

作者声明无利益冲突。

CRediT作者贡献声明

Chiara Camoglio: 方法论,调查,形式分析,数据整理。Simona Dedoni: 写作 – 审稿和编辑,写作 – 初稿,监督,项目管理,形式分析,数据整理。Maria Scherma: 方法论,调查。Carlotta Siddi: 写作 – 审稿和编辑。Ida AK Nilsson: 写作 – 审稿和编辑,监督,方法论,概念化。Paola Fadda: 写作 – 审稿和编辑,写作 – 初稿,项目管理,方法论,

竞争利益声明

作者声明以下财务利益/个人关系,这些可能被视为潜在的竞争利益:卡利亚里大学提供了一份报告。如有其他作者,他们声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系,这些关系可能会影响本论文中报道的工作。

致谢

感谢:卡利亚里大学动物福利主管Barbara Tuveri;卡利亚里大学动物设施学术服务中心核心设施;BioRender。
资助:作者声明未收到本文章研究、撰写和/或出版的财政支持。
Chiara Camoglio|Simona Dedoni|Maria Scherma|Carlotta Siddi|Ida AK Nilsson|Paola Fadda
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