癌症患者中普遍存在抑郁和焦虑等精神并发症(Miovic & Block, 2007)。这些精神障碍可能在治疗后持续多年,导致失眠、治疗依从性差、生活质量降低和生存率下降,这是一个重要的临床问题(Arrieta et al., 2013, Bach et al., 2022, Bower and Lamkin, 2013, Vissers et al., 2013)。虽然抗抑郁药(选择性5-羟色胺再摄取抑制剂SSRIs)被用于治疗癌症治疗后的抑郁症状,但仍存在一些限制,包括治疗效果延迟(两周或更长时间)以及胃肠道症状和恶心等副作用。因此,迫切需要新的治疗策略来应对癌症治疗后的持续性精神并发症(Miovic & Block, 2007)。然而,癌症治疗后这些持续性精神并发症的机制仍不清楚。
研究表明,肿瘤相关的生物学效应是导致癌症患者出现精神障碍的一个因素。临床研究报道,在癌前状态下抑郁症的风险增加(Kuczmarski et al., 2022)。越来越多的证据表明,癌症可以引起大脑功能的变化,因为携带肿瘤的动物模型表现出类似抑郁和焦虑的行为(Demers et al., 2018, Lamkin et al., 2011, Norden et al., 2015)。此外,Pyter等人发现,在切除肿瘤后形成的肿瘤的小鼠中,类似焦虑的行为会增加(Pyter et al., 2017)。这表明,肿瘤的存在不仅影响大脑功能,而且在肿瘤切除后也会产生影响。然而,很少有研究关注肿瘤切除后大脑功能的持续变化,以及肿瘤存在会对中枢神经系统造成哪些变化仍然不清楚。
海马区是负责调节认知功能(如记忆和学习)和情感功能(包括情绪调节和应激反应)的大脑区域(Anand & Dhikav, 2012)。已有研究表明,重度抑郁症患者的海马区可能出现慢性炎症和神经元功能改变(Troubat et al., 2021)。此外,在类似抑郁的动物模型中观察到了炎症细胞因子的表达变化和神经结构改变(如突触丢失)(I?iguez et al., 2016, Zhan et al., 2024)。这些发现表明海马区在抑郁症状的发展中起着关键作用。此外,在携带肿瘤的小鼠中,海马区炎症细胞因子的表达显著增加,脑源性神经营养因子(BDNF)的表达减少,以及成年海马神经发生受到抑制(Horvathova et al., 2020, Norden et al., 2015)。基于这些发现,可以推测肿瘤的存在可能通过引起海马区的结构和功能变化来促进精神功能障碍的发展。然而,肿瘤切除后海马区发生的具体神经结构和功能变化尚不清楚。
小胶质细胞是中枢神经系统中的常驻巨噬细胞,已知参与大脑免疫反应,并通过促进树突棘的形成和修剪来调节神经功能,从而建立和维持正常的神经回路(Akiyoshi et al., 2018, Spiteri et al., 2022, Wang et al., 2022)。先前的研究表明,脂多糖(LPS)诱导的神经炎症模型小鼠表现出类似抑郁的行为,并伴有小胶质细胞的形态改变和海马神经元的结构变化(Zhan et al., 2024)。还有报道指出,在慢性社交挫折压力模型小鼠中,小胶质细胞的增强突触吞噬作用导致神经功能的变化,从而促进了类似抑郁的行为(Han et al., 2022)。重要的是,这些模型中的改变也可以通过米诺环素(MINO,一种四环素抗生素和小胶质细胞调节剂)得到改善(Han et al., 2022, Zhan et al., 2024)。这些发现表明,类似抑郁的行为的发展可能与海马区小胶质细胞的功能异常有关。此外,在携带肿瘤的小鼠的海马区也观察到了小胶质细胞的形态变化(Strehle et al., 2024),这表明携带肿瘤和/或肿瘤切除的小鼠可能通过类似于已建立的类似抑郁障碍模型中的机制表现出类似抑郁的行为。在本研究中,我们调查了海马区小胶质细胞的改变及其与神经元功能的关联,以深入了解可能导致肿瘤切除后持续精神功能障碍的机制。