内皮AT1aRs对PTSD小鼠模型回避行为和BBB变化的性别特异性贡献

《Neurobiology of Disease》：Sex-specific contribution of endothelial AT1aRs to avoidance behaviors and BBB changes in a mouse model of PTSD

　　

创伤后应激障碍（PTSD）影响超过9%的人口，目前FDA批准的治疗方法疗效有限。因此，迫切需要更好地理解潜在的病理生理机制，以确定新的治疗策略。近期证据表明血管紧张素II（Ang II）信号在PTSD症状学中发挥作用，但Ang II促成创伤相关病理的机制仍不清楚。研究人员假设内皮血管紧张素1a型受体（AT1aR）是心理创伤诱导的血脑屏障（BBB）完整性、全身及中枢炎症以及PTSD样症状变化的关键因素。为验证这一假设，研究人员在雄性和雌性野生型（WT）小鼠以及内皮特异性AT1aR缺失（eAT1aR^?/?）小鼠中使用了PTSD的捕食者创伤模型。一周后，评估了焦虑样和回避行为，并收集脑组织以评估BBB完整性和神经炎症。雄性和雌性eAT1aR^?/?小鼠均表现出降低的广泛性焦虑样行为，而回避行为仅在雄性中选择性减弱，且与创伤暴露无关。创伤诱导的紧密连接蛋白zonula occludens-1在皮层表达的变化不受内皮AT1aR缺失的影响，但在捕食者暴露的eAT1aR^?/?雌性中，前额叶皮层的claudin-5表达增加。总之，这些发现首次证明内皮Ang II-AT1aR信号调节焦虑样和回避行为的基线水平，且与创伤暴露无关，同时以性别依赖性方式调节创伤诱导的BBB完整性变化。这些结果表明，内皮AT1aR信号并非创伤诱导的行为和免疫表型的基础，但仍将AT1Rs作为抗焦虑治疗的新靶点。

创伤后应激障碍（PTSD）影响全球超过9%的人口，现有FDA批准的治疗方案疗效有限，约50%的病例无法实现缓解。这一现状凸显了阐明其病理生理机制以开发新治疗靶点的紧迫性。近期研究提示肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）的代谢产物血管紧张素II（Ang II）及其受体AT1R（血管紧张素II 1型受体）参与PTSD症状学，但具体机制未明。特别是，内皮细胞上的AT1aR亚型可能通过调节血脑屏障（BBB）完整性及炎症反应影响创伤易感性，但缺乏直接证据。此外，PTSD存在显著的性别差异（女性发病率约为男性两倍），而内皮AT1aR信号的性别特异性作用尚不清楚。为此，研究人员利用内皮特异性AT1aR敲除（eAT1aR^?/?）小鼠结合捕食者创伤模型（模拟生命威胁性心理创伤），系统探究了内皮AT1aR在行为、血压、全身及中枢炎症、以及BBB完整性中的角色。研究发现，内皮AT1aR缺失可降低基线焦虑样行为（两性）和回避行为（仅雄性），并调节创伤后雌性前额叶皮层claudin-5表达，但创伤诱导的行为和免疫表型并不依赖于该信号。这一工作首次揭示了内皮RAAS信号在设定基础应激易感性中的性别特异性作用，为PTSD的性别差异机制提供了新视角，并指出AT1R作为抗焦虑药物靶点的潜力。该论文发表于《Neurobiology of Disease》。

研究人员采用的主要关键技术方法包括：①基因修饰小鼠模型：利用Tie2-Cre驱动内皮特异性AT1aR敲除，在C57BL/6NJ背景上繁殖eAT1aR^?/?及野生型对照（来源：实验室繁殖）；②行为学范式：旷场实验（OF）评估焦虑样行为，明暗箱（LDB）评估广泛性焦虑，创伤提醒（TR）实验评估回避行为；③血压测量：使用尾套体积描记法（CODA系统）在基线、创伤后1天和10天测量收缩压和舒张压；④免疫荧光染色：共聚焦显微镜检测前额叶皮层（PFC）、杏仁核和海马中紧密连接蛋白（ZO-1、claudin-5、occludin）与内皮标记CD31的共定位，以评估BBB完整性；⑤炎症因子定量：通过Meso Scale Discovery（MSD）V-plex多重免疫分析检测血浆和脑组织（PFC、海马、杏仁核）中IL-1β、IL-5、IL-6、IL-10、TNF-α、IFNγ、KC-GRO及IL-12p70等细胞因子水平。

研究结果如下：

3.1 内皮特异性AT1aR缺失减少两性焦虑样行为和雄性回避行为
通过OF、LDB和TR测试的复合Z评分分析，发现eAT1aR^?/?小鼠在LDB中表现出降低的广泛性焦虑样行为（两性均显著，雌性：F_1,115=4.08，p=0.046；雄性：F_1,115=5.824，p=0.017），且此效应独立于创伤暴露。在TR测试中，eAT1aR^?/?雄性表现出更低的回避行为（F_1,117=5.18，p=0.025），而雌性无显著基因型效应。创伤暴露本身可增加部分焦虑和回避行为，但与内皮AT1aR基因型无交互作用。

3.2 内皮特异性AT1aR缺失增加血压，尤其在雄性中
尾套测压显示，eAT1aR^?/?雄性收缩压（F_1,118=7.94，p=0.006）和舒张压（F_1,118=6.98，p=0.009）均显著高于WT小鼠，且舒张压存在时间×基因型交互作用（F_2,236=3.08，p=0.048），表现为创伤后1天血压升高。雌性血压未受基因型或创伤显著影响。

3.3 内皮AT1aR缺失减少雌性循环KC-GRO水平，独立于创伤暴露
创伤后10天，eAT1aR^?/?雌性血浆KC-GRO（角质形成细胞趋化因子/生长调节致癌基因）水平显著低于WT（F_1,19=4.41，p=0.049），且此效应不依赖创伤暴露。雄性血浆炎症因子无显著变化。此外，雌性创伤后1天IL-5水平急性降低（F_1,20=5.61，p=0.028）。

3.4 雌性在急性捕食者创伤后10天海马IL-12p70水平降低
MSD分析显示，雌性创伤组海马IL-12p70（白细胞介素-12p70）水平显著低于未创伤组（F_1,7=5.90，p=0.046），雄性无此变化。其他脑区（PFC、杏仁核）的炎症因子未受显著影响。

3.5 内皮特异性AT1aR缺失增加雌性捕食者暴露后mPFC中claudin-5表达
免疫荧光定量显示，在雌性PFC中，claudin-5（一种紧密连接蛋白）与CD31的荧光比值受基因型×创伤交互作用影响（F_1,14=7.21，p=0.018），post hoc分析表明创伤暴露的eAT1aR^?/?雌性高于创伤WT（p=0.015）。ZO-1和occludin的表达无显著变化。雄性中，创伤降低ZO-1表达（F_1,10=5.90，p=0.036），但不受基因型影响。海马和杏仁核中所有TJPs均无显著变化。

讨论部分指出，本研究首次证明内皮AT1aR信号以性别依赖性方式调节焦虑样和回避行为的基线水平，且独立于严重创伤暴露。尽管eAT1aR缺失能降低基础焦虑，但不足以逆转创伤诱导的行为和免疫表型，提示内皮AT1aR主要参与设定应激易感性而非直接响应创伤。血压升高可能源于全身与中枢RAAS相互作用失衡。在雌性中，内皮AT1aR缺失通过增加PFC中claudin-5表达来改善BBB完整性，并降低循环KC-GRO水平，这为外周炎症、BBB完整性与PTSD样行为之间建立了新的机制联系。雄性中上述效应不明显，表明存在性别特异性的神经血管机制。研究结论：总之，本研究首次证明内皮AT1aR信号对焦虑样和回避行为的性别依赖性效应，且独立于严重不可预测的创伤。通过将焦虑样行为与回避行为分离，并证明内皮AT1aR缺失选择性减少焦虑样表型，研究人员识别出内皮RAAS信号在设定基础应激易感性中先前未被认识的作用，而不仅仅是调节对创伤暴露的反应。此外，研究结果强调了内皮AT1aR信号作为外周炎症、BBB完整性和雌性PTSD样行为之间新的机制联系。显著的性别差异强调需要将生物学性别纳入未来PTSD易感性研究，以推动更个性化的PTSD治疗。