慢性艾司西酜普兰治疗通过调节SERT逆转大鼠慢性束缚应激诱导的HPA轴功能紊乱与抑郁样行为

《Brain Research》:Reversal of chronic restraint-induced HPA axis dysregulation and depressive-like behaviour by chronic escitalopram treatment in rats: involvement of SERT

【字体: 时间:2026年03月02日 来源:Brain Research 2.6

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  面对抑郁与应激相关障碍,HPA(下丘脑-垂体-肾上腺)轴失调是核心病理机制。研究人员深入探究选择性5-羟色胺再摄取抑制剂艾司西酜普兰(ECT)能否通过调控肾上腺5-羟色胺转运蛋白(SERT)来修复慢性束缚应激(CRS)导致的HPA轴功能紊乱及抑郁样行为。研究发现,ECT成功逆转了CRS引起的肾上腺SERT高表达、5-HT(5-羟色胺)周转增加、急性应激诱导的皮质酮(CORT)分泌敏化以及中缝背核(DRN)5-HT周转降低,并改善了快感缺失。结果表明,ECT的抗抑郁样效应与其对肾上腺SERT的调控及HPA轴功能的正常化密切相关,揭示了肾上腺SERT作为应激相关抑郁障碍治疗潜在新靶点的重要意义。

  
你是否想过,当我们长期处于巨大的压力之下,不仅情绪会跌入谷底,感到对什么都提不起兴趣,身体内部也正经历着一场“风暴”?这场风暴的中心,是一个名为HPA(Hypothalamic–Pituitary–Adrenal, 下丘脑-垂体-肾上腺)轴的核心压力调节系统。在重度抑郁等应激相关疾病中,HPA轴常常处于过度活跃状态,导致压力激素皮质酮(Corticosterone, 在人类中为皮质醇)分泌失调。传统观点认为,选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(Selective Serotonin Reuptake Inhibitor, SSRI)类抗抑郁药主要通过增加大脑中一种名为5-羟色胺(Serotonin, 5-HT)的神经递质水平来起效。然而,一个令人费解的现象是,药物起效需要数周时间,这与它迅速提升脑内5-HT水平的能力并不匹配。这提示我们,SSRI类药物可能还通过其他我们尚未完全了解的机制,来修复长期压力造成的深层损伤。
近年来,科学家们在压力研究领域发现了一个有趣的新视角:压力激素的“生产工厂”——肾上腺本身,可能也在“自主”调节着压力反应。具体来说,长期慢性束缚应激(Chronic Restraint Stress, CRS)不仅会让大脑“不开心”,还会在肾上腺内部“搭建”一条异常的5-羟色胺信号环路。这条环路涉及肾上腺髓质嗜铬细胞合成并释放更多的5-HT,这些5-HT激活肾上腺皮质细胞上的5-HT7受体,从而直接刺激皮质酮的过量分泌。为了“回收”这些5-HT,肾上腺还会大量表达5-羟色胺转运蛋白(Serotonin Transporter, SERT),就像增加了更多的“回收泵”。这个位于外周的异常环路,可能是导致HPA轴功能紊乱和压力激素持续高分泌的关键环节。那么,以阻断SERT为核心作用的SSRI类药物,能否通过干预这条肾上腺内部的“小环路”,来纠正全身性的HPA轴失调,并最终缓解抑郁症状呢?这正是发表在《Brain Research》上的一项研究试图回答的核心科学问题。
为了探寻答案,研究团队采用了严谨的动物实验设计。他们使用雄性Wistar大鼠,建立了为期14天的慢性束缚应激模型,并在实验后期(第8天起)对部分大鼠进行为期7天的艾司西酜普兰(Escitalopram, ECT,一种SSRI)腹腔注射治疗。研究综合运用了多种技术方法:通过免疫组化、蛋白质印迹(Western Blot)和逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,在蛋白和mRNA水平检测肾上腺SERT的表达变化;采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血浆促肾上腺皮质激素(ACTH)和皮质酮水平,评估HPA轴功能;利用高效液相色谱法(HPLC)结合荧光检测,分析肾上腺和中缝背核(Dorsal Raphe Nucleus, DRN,大脑中重要的5-羟色胺能神经元聚集区)中5-HT及其代谢产物5-羟基吲哚乙酸(5-HIAA)的含量,计算5-HT周转率(5-HIAA/5-HT比值),以反映5-羟色胺能系统的活性;最后,通过经典的蔗糖偏好实验来评估动物的快感缺失行为,这是衡量抑郁样行为的核心指标之一。
3.1. 慢性艾司西酜普兰治疗对慢性束缚应激诱导的形态学变化的影响
研究证实,慢性束缚应激会导致大鼠体重增长减缓、肾上腺相对重量增加、胸腺相对重量减小,这些都是经典的慢性应激生理指标。而慢性ECT治疗能部分逆转体重增长减缓,并完全抑制肾上腺和胸腺的相对重量变化,表明ECT能在生理层面缓解慢性应激造成的部分负面影响。
3.2. 慢性艾司西酜普兰治疗对慢性束缚应激诱导的肾上腺SERT表达的影响
研究发现了肾上腺反应的“左侧偏好”。在对照组动物中,SERT免疫染色主要出现在肾上腺髓质。慢性束缚应激后,这种表达在左侧肾上腺的皮质区域显著增加,而在右侧肾上腺则不明显。相应地,左侧肾上腺的SERT蛋白和mRNA水平也特异性升高。这些慢激束缚应激诱导的SERT表达上调,在ECT治疗组的大鼠中被完全抑制,恢复至接近对照组的水平。蛋白质印迹和RT-PCR结果进一步证实,ECT处理使得慢性束缚应激大鼠左侧肾上腺中高表达的SERT蛋白和mRNA降至正常水平。
3.3. 慢性艾司西酜普兰治疗对慢性束缚束缚动物急性束缚诱导的ACTH和CORT分泌的影响
在神经内分泌层面,慢性束缚应激造成了典型的HPA轴功能失调:急性应激时,ACTH的分泌反应变得迟钝(“钝化”),而皮质酮的分泌反应却被显著敏化(“放大”)。这种ACTH与皮质酮分泌的解耦,提示存在不依赖于ACTH的皮质酮分泌机制。令人瞩目的是,慢性ECT治疗成功逆转了这两种异常:它恢复了急性应激时正常的ACTH分泌反应,同时将敏化的皮质酮分泌反应降至与对照组无异的水平。
3.4. 慢性艾司西酜普兰治疗对慢性束缚应激诱导的肾上腺和中缝背核5-HT周转改变的影响
研究揭示了慢性束缚应激对体内5-羟色胺能系统产生了“双向、异位”的复杂影响。在肾上腺(特别是左侧),慢性束缚应激显著增加了5-HT、5-HIAA的含量及5-HT周转率,表明局部5-羟色胺能活性增强。相反,在大脑的“5-羟色胺总部”中缝背核,慢性束缚应激却降低了5-HT、5-HIAA含量及5-HT周转率,提示大脑中枢的5-羟色胺能功能受到抑制。ECT治疗神奇地同时逆转了这两个部位的变化:它降低了肾上腺(尤其是左侧)过高的5-HT周转,同时提升了中缝背核过低的5-HT周转,使两者均趋向正常化。
3.5. 慢性抗抑郁治疗对慢性束缚应激诱导的快感缺失的影响
在行为学层面,慢性束缚应激导致大鼠出现明显的快感缺失,表现为对蔗糖溶液的偏好度从第9天开始持续下降。慢性ECT治疗从第12天起显著逆转了这一行为缺陷,在治疗末期使动物的蔗糖偏好完全恢复至对照组水平。
综合以上结果,本研究得出了明确的结论。慢性艾司西酜普兰治疗能够有效逆转慢性束缚应激诱导的大鼠HPA轴功能亢进,具体表现为使敏化的急性应激皮质酮分泌反应恢复正常。这一效应与ECT抑制肾上腺(尤其是左侧)SERT表达上调和5-HT周转增加密切相关,为“肾上腺内异常兴奋性5-羟色胺环路介导了不依赖于ACTH的皮质酮过度分泌”这一假说提供了强有力的药理学干预证据。更为重要的是,ECT对HPA轴的这种正常化作用,与其明确的抗抑郁样行为效应(逆转快感缺失)以及其对大脑中缝背核降低的5-HT周转的恢复作用同步发生。
在讨论中,作者深入阐释了这些发现的意义。首先,它提出了SSRI类药物发挥抗抑郁作用的一个新机制:即通过长期阻断外周肾上腺的SERT,破坏导致皮质酮持续高分泌的局部恶性循环,从而间接降低过高的糖皮质激素水平。已知高糖皮质激素可上调大脑多个脑区的SERT表达,进而可能导致5-羟色胺能神经传递功能下降。因此,ECT通过“外周靶点”(肾上腺SERT)来“中枢治本”(恢复脑内5-羟色胺能功能并改善情绪),构成了一个完整的病理机制解释链。其次,该研究揭示了肾上腺SERT作为一个此前未被充分认识的抗抑郁治疗潜在靶点。这为理解SSRI类药物起效的延迟性(需要时间下调SERT表达、重建HPA轴平衡)以及开发针对应激相关内分泌紊乱的新型治疗策略提供了全新的思路。最后,研究也指出了左侧肾上腺在应激反应中可能具有特殊的功能偏侧性,这一现象及其机制值得未来进一步探索。当然,本研究仅使用了雄性大鼠,性别差异的影响是未来研究需要填补的空白。尽管如此,这项研究成功地将外周内分泌器官的分子改变、神经内分泌轴的功能失调与中枢行为表型串联起来,为我们更全面地理解应激如何导致抑郁,以及药物如何多层面修复这种损害,描绘了一幅更为精细和连贯的科学图景。
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