想了解细胞产品及试剂相关内容,请点击这里进入OriCell网站
  • 模式动物新老客户专属,订购KO细胞株立减8,000元
  • 现货KO细胞周周秒:仅需3980元,快至48小时,同基因敲除「细胞+小鼠」模型现货搭配

如何抗抑郁?中医科学院团队解析经皮耳迷走神经刺激抗抑郁的分子机制

近日,抑郁症带走了平时乐观爱笑的Coco李玟,也激起了对大家重度抑郁症的关注。

 

重度抑郁症(MDD)是一种常见的复发性精神疾病。据世界卫生组织统计,全世界有超过3.32亿人受到抑郁症影响。这种疾病不仅给患者个人及家庭带来痛苦,也给社会带来沉重的经济负担。近年来,炎症在抑郁症中的作用受到广泛关注。有些研究认为,炎症持续存在是抑郁症复发的主要原因

 

2005年,美国FDA批准将迷走神经刺激(VNS)作为难治性抑郁症的补充疗法,这种神经调控方法具有良好的抗炎作用。在此基础上发展而来的经皮耳迷走神经刺激(taVNS)是一种大有潜力的抑郁症治疗方法,可达到与VNS相同的效果,但不存在手术植入带来的创伤性损伤。不过,它抗抑郁的分子机制还不清楚。

 

近日,中国中医科学院针灸研究所的研究团队揭示了taVNS抗炎症和抗抑郁的机制。研究者发现下丘脑α7nAchR/JAK2/STAT3/NF-κB信号通路在taVNS的抗抑郁行为中发挥重要作用。这项成果于2023年4月发表在《CNS Neuroscience & Therapeutics》杂志上,通讯作者是中国中医科学院针灸研究所的荣培晶研究员和王瑜助理研究员。

 

中医科学院团队解析经皮耳迷走神经刺激抗抑郁的分子机制

图片来源:《CNS Neuroscience & Therapeutics

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/cns.14207

 

研究材料与方法

在这项研究中,研究人员通过连续六周的慢性不可预知温和应激(CUMS)建立了大鼠抑郁症模型,从第四周开始,对大鼠进行为期三周的taVNS治疗。为了明确α7nAchR的作用,研究者使用了由赛业生物提供的α7nAchR基因敲除(α7nAchR−/−)大鼠。研究者通过糖水偏好实验(SPT)、强迫游泳实验(FST)和旷场实验(OFT)来评估大鼠的抑郁样行为。之后通过western blot检测了下丘脑中多个相关蛋白的表达。

 

技术路线

01 评估taVNS对CUMS模型大鼠的体重和行为的影响

02 评估taVNS对大鼠下丘脑小胶质细胞和IL-1β的影响

03 评估taVNS对大鼠下丘脑中α7nAchR/JAK2/STAT3/NF-κB信号通路的影响

 

研究结果

1.taVNS对大鼠抑郁样行为的影响

之前的研究发现,taVNS是通过α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAchR)发挥抗炎作用的。它是大脑中表达最丰富的烟碱型乙酰胆碱受体之一,在大脑皮层、下丘脑及其他脑区表达。α7nAchR的敲除和特异性拮抗剂的阻断都能够破坏迷走神经的抗炎作用。此外,JAK2/STAT3和NF-κB信号通路也是炎症的主要调控因子,被认为与α7nAchR的抗炎作用有关。

 

为此,研究人员探讨了taVNS能否改善大鼠的抑郁样行为并抑制神经炎症,并进一步探讨了taVNS作用的分子机制,其抗抑郁作用是否通过α7nAchR/JAK2/STAT3/NF-κB通路介导。研究者首先建立了大鼠的抑郁症模型。实验分为空白对照组、模型对照组、taVNS组和α7nAchR−/−+taVNS组,操作方案如图1所示,其中α7nAchR−/−大鼠由赛业生物提供

 

中医科学院团队解析经皮耳迷走神经刺激抗抑郁的分子机制

实验操作方案的示意图[1]

 

研究人员接下来通过糖水偏好实验(SPT)、强迫游泳实验(FST)和旷场实验(OFT)来评估大鼠的抑郁样行为。研究者发现,与空白对照组相比,模型对照组的糖水偏好指数明显下降,强迫游泳实验中不动时间增加,且在旷场实验中的运动总距离、直立次数和活动时间减少

 

不过,taVNS可逆转这些抑郁症状,具体表现为糖水偏好指数上升,强迫游泳实验中不动时间减少,且旷场实验中的运动总距离、直立次数和活动时间明显增加(图2)。值得一提的是,这种效应在α7nAchR−/−小鼠中减弱

 

中医科学院团队解析经皮耳迷走神经刺激抗抑郁的分子机制

taVNS在不同时间点对大鼠体重和行为测试的影响[1]

 

2.taVNS对大鼠下丘脑α7nAchR/JAK2/STAT3/NF-κB通路的影响

之后,研究人员评估了taVNS对大鼠下丘脑小胶质细胞和促炎细胞因子IL-1β的影响。与空白对照组相比,模型对照组的小胶质细胞被激活,且IL-1β的表达明显增加,而在taVNS组中,这些结果被逆转了,表明taVNS可抑制大鼠下丘脑的炎症反应。与taVNS组相比,α7nAchR−/−+taVNS组中的小胶质细胞被激活,且IL-1β表达增加

 

为了探索taVNS抗抑郁的潜在分子机制,研究者通过western blot检测了α7nAchR、p-JAK2、p-STAT3、IL-1β、NF-κB p65和p-NF-κB p65的表达。结果显示,taVNS治疗可提高大鼠下丘脑中α7nAchR的表达,增加JAK2和STAT3磷酸化,并抑制IL-1β和NF-κB p65及其磷酸化。在α7nAchR−/−+taVNS组中,taVNS的影响减弱

 

研究结论

中医科学院团队解析经皮耳迷走神经刺激抗抑郁的分子机制

taVNS的抗神经炎症作用可能与下丘脑的α7nAchR/JAK2/STAT3/NF-κB信号通路有关[1]

 

总的来说,这项研究表明,taVNS可改善大鼠CUMS模型的抑郁样行为,抑制下丘脑的小胶质细胞活性,增加α7nAchR在下丘脑的表达,进而激活JAK2/STAT3信号通路,抑制NF-κB信号通路(图3)。这些作用在α7nAchR−/−小鼠中减弱了。这些结果显示,下丘脑α7nAchR/JAK2/STAT3/NF-κB信号通路可能在taVNS的抗抑郁样行为中发挥了重要作用

 

原文检索:

[1]Chen Y, Zhang Y, Wang J, et al. Anti-neuroinflammation effects of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation against depression-like behaviors via hypothalamic α7nAchR/JAK2/STAT3/NF-κB pathway in rats exposed to chronic unpredictable mild stress. CNS Neurosci Ther. 2023;00:1-11. doi:10.1111/cns.14207

如果您对产品或服务有兴趣,可通过以下方式联系我们
在下方表单
填写需求描述给我们
点击页面右侧“在线咨询”
工具快速咨询
拨打免费电话:
400-680-8038
发送邮件至邮箱:
info@cyagen.com
click to refresh
交流社区
神经
扫码加入
神经领域交流群
需备注来意,审核后进入
基因
扫码加入
基因领域交流群
需备注来意,审核后进入
细胞
扫码加入
细胞领域交流群
需备注来意,审核后进入
云课堂
扫码加入
云课堂交流群
需备注来意,审核后进入