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—— 第二部分 国家自然科学基金项目成果巡礼 ——

  南方医科大学基础医学院高天明教授和朱心红教授团队在国家自然科学基金项目、广东省-国家自然科学基金委联合项目、教育部创新团队等项目的支持下,经多年的潜心研究,发现了抑郁症发生新机制--星形胶质细胞ATP释放异常,并为抗抑郁药的研究提供了新思路。该成果于2013年6月5日发表在Nature Medicine上。

  抑郁症是最为常见的心境障碍,以其高发病率、高复发率并伴有严重自杀倾向,成为严重危害人类生命与健康的重大公共卫生问题。目前尚不清楚抑郁症的发病机制,临床上也缺乏起效快的抗抑郁药。以往国际上主要针对单胺类神经递质系统研发抗抑郁药,但药物的起效慢(常需3-4周),许多患者往往很难坚持到取得疗效便放弃治疗,因此研发起效快的抗抑郁药已成为一个十分迫切需要解决的问题。

  脑内主要有两大类细胞即神经元和胶质细胞。长期以来,人们认为胶质细胞在脑功能执行中仅是一个配角,主要作用是支持、滋养神经元,但近年越来越多的证据显示胶质细胞在调控脑功能中具有举足轻重的作用。临床尸检及动物药理学实验提示星形胶质细胞功能异常可能与抑郁症的发生有关。但仍不清楚星形胶质细胞的异常与抑郁症发生是否有因果关系、星形胶质细胞功能异常如何引起抑郁症发生。抑郁症发病的应激事件主要为社会应激事件,因此,高天明和朱心红教授课题组利用一种模拟人类社会性应激导致抑郁症的小鼠社会挫败应激模型(chronic social defeated stresses,CSDS)对星形胶质细胞释放的十余种胶质递质进行了候选分子的筛选。实验小鼠经10天社会挫败应激后,可以分为抑郁敏感型和非敏感型两个亚群;在抑郁敏感型小鼠的前额叶皮层和海马中,胶质递质ATP释放减少,而非敏感型小鼠没有变化。与经典抗抑郁药(四周)相比,外源性给予ATP则可快速(1周)逆转动物的抑郁样行为。进一步采用基因敲除/转基因等技术手段发现特异性减少星形胶质细胞ATP的释放可导致动物出现抑郁样行为,而内源性激活星形胶质细胞促进ATP释放则可快速逆转动物的抑郁样行为。机制研究揭示前额叶皮层的P2X2受体介导了ATP的抗抑郁样作用。进一步的研究发现成年海马神经发生与抑郁的发生及抗抑郁有密切联系,星形胶质细胞释放的ATP是促进成年海马神经发生的充分必要条件,此成果2013年发表于Stem Cells上。

  近年来,尽管人们逐渐认为星形胶质细胞在调控脑功能中不仅仅是神经元的一个配角,但证据绝大多数来自于培养细胞和脑切片等离体实验,而缺乏在体动物水平的研究。抑郁、焦虑等情感活动是大脑的高级功能,以往对其调控机制研究均聚焦于神经元,高天明和朱心红教授的研究,首次揭示了脑胶质细胞可调控动物情感活动,为胶质细胞参与调控大脑高级功能提供了直接证据。

 
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