《Toxicon》：Cobrotoxin Alleviates Lipopolysaccharide-Induced Depression-like Behavior in mice
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摘要抑郁症是一种致残性的精神障碍，与神经炎症密切相关。眼镜蛇毒素（CoTX）是中华眼镜蛇毒的一种活性成分，具有多种治疗效果，包括镇痛、抗炎和改善微循环等特性。然而，其在神经炎症相关性抑郁症中的作用尚未被探索。本研究调查了 CoTX 对脂多糖（LPS）诱导的小鼠抑郁样行为及其潜
摘要
抑郁症是一种致残性的精神障碍，与神经炎症密切相关。眼镜蛇毒素（CoTX）是中华眼镜蛇毒的一种活性成分，具有多种治疗效果，包括镇痛、抗炎和改善微循环等特性。然而，其在神经炎症相关性抑郁症中的作用尚未被探索。本研究调查了 CoTX 对脂多糖（LPS）诱导的小鼠抑郁样行为及其潜在机制的影响。我们的结果表明，CoTX 治疗显著改善了 LPS 诱导的抑郁样行为，表现为蔗糖偏好测试（SPT）中蔗糖偏好增加，以及强迫游泳测试（FST）和悬尾测试（TST）中不动时间减少。值得注意的是，CoTX 的抗抑郁样作用并非归因于运动活性增强，因为 CoTX 未能在旷场测试（OFT）中逆转 LPS 诱导的运动减少。尼氏染色组织学分析显示，CoTX 增加了海马 CA1、CA3 和齿状回（DG）区域存活神经元的密度。此外，CoTX 抑制了 LPS 诱导的海马小胶质细胞过度活化，表现为 IBA-1 阳性细胞面积减少和小胶质细胞形态改变。在机制上，CoTX 下调了小鼠大脑皮层中促炎细胞因子（TNF-α, IL-6, IL-1β, IFN-γ）的 mRNA 表达。使用 BV-2 小胶质细胞的体外研究证实，CoTX 抑制了 LPS 诱导的 TNF-α, IL-6 和 IL-1β 的表达，同时恢复了抗炎标志物 CD206 的水平，且不影响细胞活力。值得注意的是，CoTX 通过抑制 NF-κB 信号通路发挥其抗炎神经炎症和抗抑郁样作用，而对 STAT3 磷酸化没有影响。综上所述，我们的发现表明 CoTX 通过抑制小胶质细胞活化和神经炎症缓解 LPS 诱导的抑郁样行为，可能涉及 NF-κB 通路，突显了其治疗炎症相关性抑郁症的潜力。
引言
抑郁症是一种影响全球数百万人的常见精神障碍。其病理生理学复杂且多因素，涉及脑区结构改变、神经炎症和神经递质系统失调（Duman 和 Aghajanian, 2012; Krishnan 和 Nestler, 2008; Miller 和 Raison, 2016）。研究表明，抑郁症与海马体积减小、神经发生受损和神经元功能异常密切相关（Duman 和 Monteggia, 2006）。神经炎症被广泛认为是核心贡献因素，其中异常活化的小胶质细胞扮演了核心角色。在炎症条件下，小胶质细胞发生形态转化，特征为细胞体增大、突起缩短和呈阿米巴状（Tian 等，2022）。小胶质细胞的这种功能改变可进一步破坏神经发生和正常大脑发育（Colonna 和 Butovsky, 2017; Sevenich, 2018; Wu 等，2021）。值得注意的是，小胶质细胞活化增加在抑郁症患者中经常被观察到（Salter 和 Stevens, 2017; Setiawan 等，2018）。与这些发现一致，临床研究报告抑郁症个体的外周血和脑脊液中促炎细胞因子水平升高——包括肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）、白细胞介素 -6（IL-6）和白细胞介素 -1β（IL-1β）（Dowlati 等，2010; K?hler 等，2017）。因此，越来越多的证据支持神经炎症是抑郁症的关键病理生理机制（Miller 和 Raison, 2016; Dantzer 等，2008）。
脂多糖（LPS），一种细菌内毒素，被广泛用于在实验动物中模拟炎症状态（Dantzer 等，2008; Yirmiya 等，2015）。在小鼠中，LPS 可靠地诱导抑郁样行为，包括在强迫游泳和悬尾测试中不动时间增加以及快感缺失（O'Connor 等，2009; Frenois 等，2007）。在分子水平上，LPS 上调大脑中的促炎细胞因子，如 TNF-α, IL-6 和 IL-1β（Qin 等，2007; Yang 等，2020）。已知这些细胞因子会损伤神经元并恶化抑郁表型（Stellwagen 和 Malenka, 2006; Wohleb 等，2015）。
眼镜蛇毒素（CoTX）是一种由 62 个氨基酸残基组成的短链α神经毒素，分子量约为 7 kDa，最初从中华眼镜蛇（Naja atra）毒液中分离出来（Lin 等，2020）。先前的研究表明，中华眼镜蛇毒（NNAV）及其活性成分具有强大的抗炎和免疫调节作用（Kou 等，2014; Zhu 等，2013）。近年来，CoTX 因其显著的抗炎和免疫调节特性而受到越来越多的关注。Zhu 等报告称，CoTX 通过抑制促炎细胞因子（包括 IL-6, TNF-α 和 IL-1β）的产生并抑制 T 细胞增殖，缓解了大鼠佐剂诱导的关节炎（Zhu 等，2016）。在机制上，CoTX 结合到 IκB 激酶（IKK）的激酶结构域并抑制其磷酸化，从而防止 NF-κB 从 IκB 中解离。此外，CoTX 直接结合到 NF-κB 的 p50 亚基，阻断其 DNA 结合活性及随后的炎症基因转录（Lin 等，2020; Park 等，2005）。除了外周炎症性疾病外，据报道蛇毒衍生肽如神经生长因子类似物可保护 PC-12 细胞免受百草枯诱导的神经毒性，支持其在神经系统疾病治疗中的潜力（Madhubala 等，2023）。Wu 等报告称，眼镜蛇毒素通过调节小胶质细胞活化和突触可塑性，改善了阿尔茨海默病小鼠模型的认知缺陷和神经炎症（Li 等，2026）。这些发现暗示了 NNAV 及其活性成分具有有前景的新型临床应用。临床上，从中华眼镜蛇毒素神经毒素中提取的获批药物脑心清注射液，多年来在中国诊所中广泛用于治疗疼痛。然而，CoTX 是否对 LPS 诱导的小鼠抑郁样行为具有保护作用尚未被探索。
神经炎症在抑郁症中起关键作用，且已知 CoTX 具有强大的抗炎特性。因此，我们假设 CoTX 可能通过抑制小胶质细胞活化和神经炎症产生抗抑郁样作用。为了验证这一点，我们使用 LPS 诱导的小鼠抑郁症模型来检查 CoTX 对抑郁样行为和神经炎症的影响。我们还使用 BV-2 小胶质细胞来探索 NF-κB 信号通路是否参与其中。
章节片段
动物
雄性 C57BL/6 小鼠（8–10 周龄，23–25 g）购自杭州紫缘生物科技有限公司（中国杭州）。实验前共有 32 只小鼠适应实验室条件 5 天：温度 22±2°C，湿度 50–60%，12 小时光照/黑暗循环（光照时间 07:00–19:00），自由摄食标准饲料和水。所有小鼠实验均在苏州大学进行，并获苏州大学伦理委员会批准，并按照
CoTX 缓解 LPS 诱导的小鼠抑郁样行为
为了评估 CoTX 是否发挥抗抑郁作用，我们首先使用 SPT、FST 和 TST 评估抑郁样行为。如图 1B 所示，与对照组相比，LPS 治疗显著降低了蔗糖偏好指数（p<0.01），表明快感缺失的发展。值得注意的是，CoTX 治疗呈剂量依赖性地逆转了这一效应，低剂量和高剂量均显著增加了相对于模型组的蔗糖偏好（p<0.01）。
在 FST（图 1C）中，LPS 攻击的
讨论
在本研究中，我们提供了首条证据，表明眼镜蛇毒素（CoTX）在慢性脂多糖（LPS）诱导的小鼠抑郁症模型中具有强大的抗抑郁样作用。我们的关键发现表明 CoTX：（1）缓解抑郁样行为，包括快感缺失和行为绝望；（2）防止海马神经元损伤；（3）抑制 LPS 诱导的小胶质细胞活化和形态转化；（4）抑制促炎细胞因子表达
结论
总之，本研究证明眼镜蛇毒素（CoTX）在 35 天递增剂量慢性 LPS 神经炎症小鼠模型中具有显著的抗抑郁和海马神经保护作用。CoTX 改善核心抑郁样表型，挽救 LPS 引发的海马神经元丢失，并恢复过度活化小胶质细胞的分支静息形态。在机制上，CoTX 选择性阻断 BV-2 小胶质细胞中的 NF-κB 炎症信号，而 JAK/STAT3 级联反应未
CRediT 作者贡献声明
秦正宏: 写作 – 审阅与编辑，监督，资金获取。向婷: 方法论。杨珊: 可视化，软件。刘文君: 资源，数据整理。刘可可: 验证，方法论。楼军通: 调查，形式分析。钱金春: 写作 – 原稿撰写，监督，项目管理，概念化
伦理声明
所有动物护理和实验程序均获苏州大学伦理委员会批准（批准号：SYXK(Su) 2021-0065），并按照苏州大学发布的《实验动物护理和使用指南》执行。
资助
本工作得到了 苏州 全球 研究院 研究启动基金 研究的支持。
利益冲突声明
? 作者声明他们没有任何已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本论文报告的工作。
钱金春 | 楼军通 | 刘可可 | 刘文君 | 杨珊 | 向婷 | 秦正宏
