氟西汀通过上调Maresin-1表达抑制TLR4/NF-κB信号通路缓解感音神经性听力损失小鼠的焦虑和抑郁行为

《IBRO Neuroscience Reports》:Fluoxetine alleviates anxiety and depression in mice with Sensorineural Hearing Loss by upregulating Maresin-1 expression to inhibit the TLR4/NF-κB signaling pathway

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月05日 来源:IBRO Neuroscience Reports 2.9

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  背景:感音神经性听力损失(SNHL)常伴随焦虑和抑郁,严重影响生活质量。氟西汀广泛用于焦虑和抑郁的治疗,但其确切机制尚不清楚。Maresin-1(MaR1)通过TLR4/NF-κB通路调控神经炎症,但氟西汀是否通过MaR1缓解SNHL相关情绪障碍仍有待阐明。方

  
背景:感音神经性听力损失(SNHL)常伴随焦虑和抑郁,严重影响生活质量。氟西汀广泛用于焦虑和抑郁的治疗,但其确切机制尚不清楚。Maresin-1(MaR1)通过TLR4/NF-κB通路调控神经炎症,但氟西汀是否通过MaR1缓解SNHL相关情绪障碍仍有待阐明。方法:通过腹腔注射顺铂建立SNHL小鼠模型。采用高架十字迷宫、旷场实验和强迫游泳实验评估焦虑和抑郁样行为。通过H&E染色和尼氏染色、免疫荧光、Western blotting和ELISA评估海马神经炎症、小胶质细胞活化以及MaR1、TLR4/NF-κB通路蛋白和促炎细胞因子(IL-1β、IL-18和TNF-α)的表达。结果:顺铂诱导小鼠产生稳定的SNHL,听力损失严重程度与给药时长相关。SNHL小鼠表现出明显的焦虑和抑郁样行为,且与海马神经炎症呈正相关。氟西汀治疗恢复了海马MaR1表达,抑制了TLR4/NF-κB活化,并减少了下游促炎细胞因子释放,从而显著改善了情绪行为。结论:氟西汀可能通过上调MaR1、抑制TLR4/NF-κB通路并减轻海马神经炎症来缓解SNHL小鼠的焦虑和抑郁样行为。
研究背景:感音神经性听力损失(Sensorineural Hearing Loss,SNHL)是全球最常见的听觉系统疾病之一,影响超过15.7亿人,其中约4.3亿人患有中重度听力损失。除外周听觉功能障碍外,SNHL还与焦虑和抑郁等情绪障碍密切相关。听力损失导致的沟通困难、社交隔离和认知下降往往加剧心理负担,显著增加焦虑和抑郁风险。神经影像学研究显示,SNHL伴焦虑抑郁患者的海马、海马亚区及扣带回皮层等关键边缘系统区域存在结构和功能异常,且听力损失严重程度与焦虑抑郁评分呈正相关。然而,SNHL相关焦虑抑郁的精确分子机制尚不清楚,尤其是海马神经炎症的作用有待阐明。Maresin-1(MaR1)是一种源自二十二碳六烯酸(DHA)的新型特异性促炎症消退介质,具有强大的抗炎、神经保护和组织修复特性。TLR4及其下游NF-κB信号通路是介导神经炎症反应的关键分子轴。氟西汀是经典的选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI),除抗抑郁作用外,越来越多的证据表明其还具有抗炎和神经保护特性。研究人员假设顺铂诱导的SNHL可能下调海马MaR1表达,激活TLR4/NF-κB信号通路,促进小胶质细胞异常活化和促炎细胞因子释放,最终导致焦虑和抑郁样行为;而氟西汀可能通过上调MaR1表达、抑制TLR4/NF-κB通路活化、减轻海马神经炎症发挥治疗作用。研究人员通过顺铂诱导的SNHL小鼠模型,结合行为学测试、H&E染色、尼氏染色、免疫荧光、Western blotting和ELISA系统评估了氟西汀对行为改变和海马神经炎症的影响,并探究这些效应是否通过MaR1依赖的TLR4/NF-κB信号通路介导。

关键技术方法:研究人员采用80只健康雄性C57BL/6小鼠(30日龄,体重18±3 g,购自贵州医科大学实验动物中心),通过腹腔注射顺铂(3 mg/kg/天)建立不同严重程度的SNHL模型(SNHL-1w、SNHL-2w、SNHL-3w),并以听力脑干反应(ABR)和耳蜗毛细胞免疫荧光验证模型。氟西汀(20 mg/kg/天)经饮水给药干预1周。采用高架十字迷宫(EPM)、旷场实验(OFT)和强迫游泳实验(FST)评估焦虑抑郁样行为。通过H&E染色、尼氏染色、免疫荧光(Iba-1、TLR4)、Western blotting(TLR4、NF-κB p65、p-p65)和ELISA(MaR1、IL-1β、IL-18、TNF-α)检测海马神经炎症。体外采用BV2小胶质细胞系,以LPS(100 ng/mL)刺激联合氟西汀(7.5 μM)及anti-MaR1中和抗体(5 μg/mL)干预,验证MaR1依赖性机制。

研究结果:

1. 顺铂成功诱导小鼠感音神经性听力损失(SNHL):ABR结果显示SNHL组听力阈值显著升高,且听力损失程度与顺铂给药时长正相关(SNHL-3W > SNHL-2W > SNHL-1W > Ctrl);耳蜗毛细胞免疫荧光显示SNHL小鼠毛细胞数量显著减少,丢失程度与顺铂暴露时长正相关(Ctrl > SNHL-1W > SNHL-2W > SNHL-3W),表明顺铂成功诱导SNHL且严重程度随给药时间延长而加重。

2. SNHL小鼠焦虑抑郁样行为与顺铂暴露时长正相关:EPM中SNHL小鼠明显偏好封闭臂,开放臂停留时间和进入次数百分比与听力损失严重程度负相关;OFT中SNHL小鼠倾向停留在外周区域,中央区停留时间和总运动距离与听力损失严重程度负相关;FST中SNHL小鼠不动时间随听力损失严重程度逐渐增加,表明顺铂诱导的SNHL导致显著的焦虑抑郁样行为且与给药时长正相关。

3. SNHL小鼠焦虑抑郁样行为与海马神经炎症正相关:H&E染色显示各组海马整体结构无明显差异;尼氏染色显示SNHL-1W组尼氏体显著减少,随SNHL严重程度加重而加剧,SNHL-3W组出现神经元丢失。免疫荧光显示SNHL小鼠海马Iba-1和TLR4表达显著增加,表明小胶质细胞活化增强和神经炎症反应。Western blot显示TLR4和p-P65表达显著增加而总p65不变;ELISA显示MaR1水平随SNHL严重程度逐渐降低,促炎细胞因子IL-1β、IL-18和TNF-α显著升高,表明SNHL小鼠焦虑抑郁样行为与海马神经炎症密切相关,MaR1可能是关键调控因子。

4. 氟西汀缓解SNHL小鼠焦虑抑郁样行为:基于预实验发现顺铂给药1周后小鼠出现显著听力损失和情绪障碍,选择SNHL-1W模型进行后续干预。EPM中SNHL-1W+FLX组开放臂停留时间和进入次数百分比显著增加;OFT中氟西汀治疗组中央区探索时间和总运动距离显著增加;FST中氟西汀治疗显著减少不动时间,表明氟西汀有效缓解SNHL小鼠焦虑抑郁样行为。

5. 氟西汀通过上调MaR1表达抑制SNHL小鼠海马神经炎症:尼氏染色显示氟西汀治疗显著逆转SNHL-1W小鼠尼氏体减少;免疫荧光显示氟西汀显著降低Iba-1和TLR4表达;Western blot显示氟西汀显著降低TLR4和p-P65蛋白水平而不影响总p65;ELISA显示氟西汀增加海马MaR1水平并显著降低IL-1β、IL-18和TNF-α水平,表明氟西汀通过上调MaR1表达和抑制TLR4/NF-κB信号通路活化减轻海马神经炎症,从而改善SNHL小鼠焦虑抑郁样行为。

6. 氟西汀以MaR1依赖的方式抑制TLR4/NF-κB活化:BV2小胶质细胞免疫荧光显示对照组小胶质细胞呈静息形态,LPS刺激诱导明显活化(胞体增大、突起回缩、Iba-1荧光强度增加),氟西汀共处理显著逆转这些变化。Western blot显示LPS显著上调TLR4表达和增加p-p65/p65比值,氟西汀处理显著减弱这些效应。Anti-MaR1中和抗体共处理显著逆转氟西汀对TLR4表达和p-p65/p65比值的抑制作用,蛋白水平恢复至LPS单独处理组水平,表明氟西汀以MaR1依赖的方式抑制LPS诱导的小胶质细胞活化和TLR4/NF-κB信号传导。

讨论部分总结:越来越多的临床和流行病学证据表明SNHL不仅是外周听觉系统疾病,还是焦虑抑郁等情绪障碍的重要危险因素。本研究通过顺铂诱导的SNHL小鼠模型结合行为学、组织病理学和分子分析证明焦虑抑郁样行为随听力损失严重程度逐渐加重,且这些行为异常与海马神经炎症水平升高密切相关,提示神经炎症可能是连接外周听觉损伤与中枢情绪功能障碍的关键桥梁。神经炎症是多种神经精神疾病的关键病理特征,以小胶质细胞过度活化和促炎细胞因子持续释放为特征。本研究中SNHL小鼠海马Iba-1表达显著增加表明小胶质细胞明显活化,同时TLR4、p-p65和促炎细胞因子水平显著升高,且与行为障碍严重程度一致。MaR1表达随SNHL严重程度逐渐降低并伴随TLR4/NF-κB通路持续活化,表明MaR1可能是SNHL相关情绪障碍发病中的关键内源性抗炎调节因子。氟西汀治疗显著恢复MaR1表达、抑制TLR4/NF-κB通路活化并降低炎症细胞因子水平,表明氟西汀可能通过调控MaR1介导的TLR4/NF-κB信号轴发挥抗炎和神经保护作用。本研究局限性包括:研究为动物模型,外推至人类需谨慎;主要关注海马神经炎症而SNHL相关情绪障碍可能涉及前额叶皮层和杏仁核等多个脑区的协同调控;MaR1上游调控机制尚不清楚。体外研究进一步验证了体内发现,在LPS刺激的BV2小胶质细胞中,氟西汀逆转LPS诱导的小胶质细胞形态活化、减弱TLR4上调和抑制NF-κB p65磷酸化,而anti-MaR1中和抗体显著消除了氟西汀对TLR4表达和p-p65/p65比值的抑制作用,提供直接证据表明氟西汀以MaR1依赖的方式抑制TLR4/NF-κB信号传导。

研究结论翻译:本研究通过顺铂给药建立了不同严重程度的SNHL小鼠模型,证明听力损伤与顺铂暴露时长呈正相关。行为学评估显示焦虑抑郁样行为随听力损失加重而逐渐恶化,表明听觉功能障碍与情绪障碍密切相关。进一步研究表明SNHL小鼠存在明显的海马神经炎症,表现为尼氏体减少、小胶质细胞活化增强、TLR4/NF-κB通路持续活化、促炎细胞因子(IL-1β、IL-18和TNF-α)升高及MaR1下调,这些变化与行为缺陷相关,提示海马神经炎症是SNHL诱导情绪障碍的基础。氟西汀治疗改善了焦虑抑郁样行为,伴随MaR1上调、TLR4/NF-κB抑制和神经炎症减轻。综上所述,顺铂诱导的SNHL通过MaR1下调和TLR4/NF-κB介导的神经炎症促进情绪障碍,而氟西汀通过上调MaR1改善这些效应。这些发现不仅阐明了SNHL相关情绪障碍的关键分子机制,还确定了MaR1作为潜在治疗靶点,为SNHL伴焦虑抑郁患者的临床干预提供了新的理论依据。
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