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Neuron|张智/徐林/晋艳团队在早期炎症诱发青春期抑郁情绪研究领域取得进展

2020-07-09来源:生命科学与医学部


生命早期(qi)的炎症(zheng)(zheng),如孕期(qi)或儿童期(qi)经历(li)创伤和病毒感(gan)染等,显著增加(jia)个体在青(qing)春期(qi)或成年(nian)后(hou)患上(shang)包括抑郁症(zheng)(zheng)在内(nei)的情感障碍风险,其发(fa)生(sheng)机制尚不明(ming)确。


临床(chuang)相关(guan)研究显(xian)示,抑郁(yu)患者大脑的ACC突触(chu)密(mi)度(du)下降和炎症水(shui)平(ping)的升高。小胶(jiao)质细(xi)胞(bao)是大(da)脑驻地(di)免(mian)疫细(xi)胞(bao),病理状(zhuang)态下(xia),活化(hua)的小胶(jiao)质细(xi)胞(bao)是脑组(zu)织炎(yan)(yan)症状(zhuang)态的指(zhi)挥(hui)官,与抑(yi)郁症发生发展密切相关。那么,经历(li)生命(ming)早期炎(yan)(yan)症的青春期发育(yu)过(guo)程中,小胶(jiao)质细(xi)胞(bao)的活化(hua)模式以及对神经(jing)活动调控的改变是(shi)否导致(zhi)青春期(qi)的抑郁(yu)情(qing)绪呢(ni)? 


中国科学技(ji)术大学生(sheng)命(ming)科学与(yu)医学部张智课题组长期(qi)致力于(yu)研究神经(jing)环路的结构和(he)可塑性在神经(jing)系统疾病(bing)中的作用,前期(qi)研究解(jie)析了抑郁(yu)和(he)焦虑(lv)情绪与疼痛交互作用的神经(jing)环路基础(Nature Neuroscience, 2019PNAS2019Nature Neuroscience, 2021)。神经环路(lu)的研究过(guo)去(qu)主要集中(zhong)在神经元(yuan)-神经元(yuan)之间的作(zuo)用(yong),然而(er),大(da)脑中存在(zai)量(liang)小(xiao)胶质细胞,这些(xie)细胞在(zai)病理(li)环(huan)境下介导(dao)的神(shen)经(jing)环路可塑性的作用(yong)及功(gong)能是什么,是当前神(shen)经科学领域研究的前沿和(he)热点


近(jin)日,张智/晋(jin)艳课题组与中国科学院(yuan)徐(xu)林(lin)团队(dui)联合研究发现,生命早期炎症导致个体在青春(chun)期发育过(guo)程中前扣带皮层(ACC)的小胶质细胞对(dui)生活中的随机应激事(shi)件易感,继而过(guo)度吞噬神经(jing)元树突棘,使得ACC谷氨(an)酸神经元(ACCGlu)对抗(kang)应激的能力减弱(ruo),从而产(chan)生青春期的抑郁情绪。成果以“Early-life inflammation promotes depressive symptoms in adolescence via microglial engulfment of dendritic spines为题(ti),2021年(nian)77日(ri)在线发表于《Neuron》杂志。


 

 论文通过在小鼠脑(nao)发育的关键时(shi)间窗(出生后(hou)14天)腹(fu)腔(qiang)给予脂多糖(LPS建立(li)炎症模型,探索(suo)小鼠(shu)从(cong)幼(you)年到(dao)青(qing)春期发育(yu)(出生后45天)过程中,ACC小胶质细胞响应应激的模式。研究发现小鼠LPS注射6小时 ACC小(xiao)胶质(zhi)细胞多种活化指标显(xian)著增(zeng)加,24小时后基本恢复有(you)意思的(de)是(shi),在随后的发(fa)育过程中,生(sheng)活中一系列不可预测的应激事件(如断奶、分笼、噪音打架等)均(jun)能导致(zhi)LPS小(xiao)鼠ACC小胶质细胞的再次活(huo)化,相(xiang)较于正常(chang)小鼠明(ming)显易感


神(shen)经(jing)元活(huo)动依赖的活(huo)性变(bian)化控制了动物(wu)行(xing)为表型的输(shu)出(chu)。进一步的研究发现,当应激(ji)来临,小鼠ACCGlu活性的急性增加(jia)予以抵抗(kang)应激侵袭,对机体产生保护(hu)作用;然而(er),青春期发育(yu)过程中持续出现的应(ying)激(ji)事件使(shi)得具有(you)早期(qi)炎症经历小鼠的ACC小胶质(zhi)细胞频(pin)繁活(huo)化(hua),通过CX3CR1信(xin)号(hao)介导对ACCGlu树突棘(ji)的过度吞噬,从而形成长期的不良适应(ying)状(zhuang)态,即(ji)ACCGlu活性降低。最终, ACCGlu面对应激(ji)时被(bei)激(ji)活的能力下(xia)降,削弱了机体对压力(li)挑战的(de)应对,从而促进(jin)了青春期小鼠抑郁(yu)情绪的产(chan)生。



模式(shi)图(tu):生命早期炎症增加ACC小胶质细胞对神经元树(shu)突棘(ji)的吞噬而导致青春期小鼠的抑郁样(yang)行为

  

中国科(ke)大生(sheng)命科(ke)学(xue)(xue)与医学(xue)(xue)部(bu)博士研究生(sheng)曹鹏和(he)陈昌茂博士(shi),及(ji)安徽(hui)医科大学硕(shuo)士研究生刘安为该论文的共同(tong)第一作(zuo)者,张智,徐林和晋艳为共同(tong)通讯作(zuo)者。该研(yan)究的合(he)作(zuo)者(zhe)包括中国科大的(de)周(zhou)江宁、宋(song)(song)晓(xiao)元和张艳(附一院神(shen)经内科)课题(ti)组复旦大学丁玉强(qiang)和(he)安徽医科(ke)大学王(wang)烈(lie)成课题组(zu),以及(ji)西湖大(da)学(xue)贾洁敏课题组(zu)提供的转基(ji)因小鼠,得到了国(guo)(guo)家基(ji)金委(wei)、合肥(fei)微(wei)尺度物质科(ke)学(xue)(xue)国(guo)(guo)家研(yan)究中心(xin)、合肥(fei)大科(ke)学(xue)(xue)中心(xin)、中科(ke)院脑(nao)功能(neng)与脑(nao)疾病重(zhong)点(dian)实(shi)验室和(he)中国(guo)(guo)科(ke)学(xue)(xue)技术大学(xue)(xue)的资助。

  

论文链接(jie):


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