早期依恋中断差异性地增强了青春前期豚鼠前额叶皮层、海马和前视区微胶质细胞活化的多种标志

《Behavioural Brain Research》：Early attachment disruption differentially enhances multiple signs of microglia activation in the prefrontal cortex, hippocampus, and preoptic area of periadolescent guinea pigs

　　

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  依恋对象隔离使豚鼠幼崽的类抑郁行为敏化
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  隔离导致后期小胶质细胞激活的区域脑差异
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  早期隔离使青春前期海马小胶质细胞发生预激活
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  小胶质细胞预激活可能是类抑郁行为敏化的基础
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  幼豚鼠和大鼠的小胶质细胞存在显著差异

引言

儿童依恋关系的破坏，例如忽视、虐待或与父母长期分离，是青少年和成年期抑郁症及其他压力相关精神障碍发展的确立风险因素 [1], [2], [3]。这一过程通常被概念化为“二次打击”模型，即早期依恋破坏或其他创伤使关键的应激敏感皮层 - 边缘系统回路敏化，这些回路支撑负性情绪，导致在后期生命遇到应激源时这些回路出现夸张反应 [4], [5], [6]。证据表明，这种敏化通常涉及增强的炎症信号传导 [7], [8]。这种信号传导可促进类抑郁状态，或在其他物种中促进密切相关的应激诱发的疾病状态 [9]。敏化的结果被表征为“促炎表型”，即潜在炎症机制的改变，导致在后期年龄受到应激源刺激时炎症信号传导水平增强 [10]。

符合这一概念的一种炎症机制是小胶质细胞活动。小胶质细胞是大脑的主要常驻免疫细胞，当响应应激源被激活时，会释放一系列细胞因子、趋化因子、前列腺素和其他炎症信号分子 [11], [12], [13]。这些分子可以改变支撑情绪反应区域（如前额叶皮层、海马体）的神经活动 [12]。这种激活与小胶质细胞标记蛋白水平的变化以及更全面的形态变化有关，包括突起回缩和细胞体增大，使细胞呈现类似循环巨噬细胞的变形虫状 [14], [15]。当被激活时，关键脑区的小胶质细胞染色密度也会增加 [16]。此外，暴露于应激源可以使小胶质细胞发生预激活，使其对未来应激源刺激表现出更大的激活 [17]。因此，预激活提供了一种早期生活应激使炎症信号传导对后期应激源敏化的潜在机制。事实上，Hann 等人 [18] 观察到，如果年轻成年小鼠在生命最初 2 周内被重复与其母亲分离 3 小时，那么成年后对它们进行重复物理束缚产生的类抑郁行为（在强迫游泳和蔗糖偏好测试中）更大，并伴有海马体中提示小胶质细胞激活的一系列形态适应性变化；如果没有分离则不会这样。如果分离的幼崽也被施用米诺环素（一种常用的四环素抗生素和炎症及由此引起的强效小胶质细胞激活抑制剂），这些效应就会逆转 [19], [20]。同样，Ferle 等人 [21] 发现，如果在出生后第 10-13 天剥夺大鼠接触母亲的机会（即使是短时间），那么成年雄性大鼠在经历慢性社交失败后海马体和前额叶皮层中 iba-1 染色的小胶质细胞密度会比允许接触母亲时更高。

虽然大鼠和小鼠的这些实验大大促进了我们对早期生活应激中小胶质细胞作用的理解，但这些动物模型在专门模拟产后应激和依恋破坏的研究中也有局限性。一个局限性是大鼠和小鼠出生时的极度晚成状态。小胶质细胞在发育过程中对突触、轴突、髓鞘和其他胶质细胞的形成具有多重复杂影响 [22]，因此观察到的早期应激结果可能严重依赖于早期应激时脑发育阶段。这可能存在问题，因为早期产后的实验大鼠和小鼠的脑发育阶段更接近人类的胎儿阶段，而不是新生儿阶段 [23], [24]。另一个局限性涉及早期应激源的关键成分。大鼠和小鼠中母亲分离和其他母婴互动干扰的影响似乎主要不是由于依恋破坏本身，而是由于母性行为干扰和减少 [25], [26], [27]。

豚鼠研究非常适合解决这两个局限性。首先，豚鼠脑生长的快速早期增加发生在产前，如人类一样，而不是产后，如实验大鼠和小鼠那样 [28]。此外，年轻豚鼠对母性护理的生存依赖比实验大鼠和小鼠少得多。出生时，豚鼠全身毛发齐全，眼耳睁开，具有胜任的体温调节能力 [29]。它们在大约一天内开始啃食固体食物，从水瓶中喝水，并接近母亲 [30], [31]。此外，母性护理最少，观察到的有限主动护理（即舔舐）仅发生在生命大约第一周 [33]。没有巢穴，母亲不会捡回幼崽或发起哺乳 [34]。相反，是母亲与幼崽之间的强烈吸引或依恋确保了母子接近。年轻豚鼠也表现出用于定义灵长类动物亲子依恋的行为。这些包括寻求接近、识别和偏好母亲、母亲提供安全基地，以及对在威胁环境中与其短暂分离产生的痛苦行为生理反应（例如发声、血浆皮质醇升高）[35], [36], [37], [38]。因此，几周大的豚鼠对与母亲分离的反应可以确信地归因于依恋对象的缺失，而不是身体不成熟、分离期间缺乏母性护理或重聚后母性护理的改变。

在新环境中隔离约一小时后，年轻豚鼠开始表现出类抑郁反应，包括蜷缩不动的姿势、 prolonged 闭眼和广泛的竖毛，这让人联想到最初报道的母性分离人类 [39] 和猴类 [40] 婴儿分离的“绝望”阶段。然而，在豚鼠中，完整的类抑郁反应在几个小时内表现，而不是像灵长类动物那样需要几天或几周 [41]。在新环境中缺乏母性依恋对象对年轻豚鼠的这反应至关重要，因为母亲的存在大大抑制了类抑郁行为，而其他同类物种的存在则影响减小或没有影响 [42], [43]。因此，隔离期间的这种类抑郁行为似乎是源于新环境中与母亲的分离。此外，有充分证据表明类抑郁行为由促炎信号传导介导。也就是说，隔离期间观察到的蜷缩姿势、闭眼和竖毛也可以由免疫挑战引发 [44]，伴随着增强的炎症活动的生理迹象，包括发热 [45]，并且可以被抗炎化合物减少 [46], [47], [48]。此外，与二次打击假说一致，类抑郁行为在重复隔离中敏化，因此在第二天以及大约 10 天后的“青春前期”隔离期间，表现出类抑郁行为的时间增加 [49]。此外，我们发现幼崽隔离会增加第二天强迫游泳测试中的不动性，因此敏化似乎涉及更普遍的类抑郁行为，而不是仅限于初始隔离期间看到的相同反应 [50]。

如果如假设所述，小胶质细胞的预激活有助于年轻豚鼠类抑郁行为的敏化，我们预计青春前期豚鼠如果在生命早期也经历过隔离，那么它们对隔离的小胶质细胞激活会更大。这一结果将与人类状况一致，即在儿童早期依恋破坏增加青少年期抑郁的脆弱性（中国研究），特别是暴露于额外创伤时（二次打击参考文献）。因此，我们将从未隔离过或脑部采集前 24 小时仅隔离过一次青春前期豚鼠的小胶质细胞激活迹象，与经历了一系列五次隔离的动物进行了比较，这些隔离发生在断奶晚期之前，最终隔离（即后期创伤）发生在脑部采集前 24 小时。进行多次断奶前隔离是为了最大化效应，以与最近的相关工作（Hennessy et al., 2026）保持一致，并且因为儿童依恋破坏通常涉及多个独立片段。隔离期间观察幼崽的类抑郁行为以确认敏化。为了量化小胶质细胞激活，我们测量了 iba-1 染色，并使用了共聚焦显微镜来检测小胶质细胞细胞体体积增大的迹象以及表征激活过程的突起回缩的一系列测量指标。我们在两个似乎介导人类抑郁症的脑区（前额叶皮层和海马体）以及似乎介导实验动物类抑郁行为并且是应激诱导炎症信号传导关键部位 [12], [53], [54], [55] 进行了研究。鉴于隔离豚鼠的类抑郁行为伴有发热（Schneider et al., 2012），我们还研究了视前区的小胶质细胞参数，这是调节发热的关键区域 [56]。鉴于资源限制以及大鼠中发生的小胶质细胞激活的显著性别差异 [57], [58]，仅将雄性纳入这项初步实验。

章节摘要

实验对象

从 Hilltop Lab Animal（宾夕法尼亚州 Scottdale）获得的白化豚鼠（Cavia porcellus）在我们的实验室饲养。母体和后代一起饲养在不透光的塑料笼中（73 ×54 x 24 厘米），前面和顶部为网状。笼中提供锯末垫料和用于庇护及丰富化的塑料小屋。提供豚鼠饲料（Teklad 2040; Envigo RMS, Inc., Indianapolis IN）和水 ad libitum（自由摄取）。饮食补充提摩西草。笼子每周更换两次。该群体

行为

MULT 条件下的幼崽在早期五次隔离期间表现出类抑郁行为水平增加。对于两种测量指标，蜷缩，F_{(2, 20)}=3.39, p=0.054; 完整类抑郁，F_{(2, 20)}=3.28, p=0.058，增加刚好未达到传统显著性水平，尽管效应量很大（η²_p 分别为.25 和.23）。此外，MULT 豚鼠最后一次隔离期间的反应与同龄 SIN 动物唯一一次隔离期间的反应比较

讨论

在本研究中，我们再次复制了我们在青春前期豚鼠新环境中重复与母亲分离后类抑郁行为敏化的观察。那些幼崽时期曾多次与母亲隔离的青春前期个体，在最后一次隔离时表现出更长的蜷缩时间和参与完整类抑郁行为的时间，比首次隔离年龄较大的青春前期个体更多。引言中提出的证据表明

注释与资助

作者感谢 Lauren Mitchell, Zayneb Moumkine, 和 Dragan Claflin 对本项目的协助。该工作得到了国家儿童健康与人类发育研究所（Grant R15 HD100825）以及国家酒精滥用与酒精中毒研究所资助（P50AA017823, R01AA030469）的支持。本文档中表达的任何观点、发现、结论或建议均为作者所有，不一定反映上述资助机构的观点。

利益冲突

作者声明无利益冲突

Andrew S. Vore|Patricia A. Schiml|Brooke Severino|Lauren A. Pham|Daniella Geraci|Terrence Deak|Michael B. Hennessy