一、研究背景
抑郁症是最常见的心理障碍之一,尤其在年轻人中发病率极高。其病理机制复杂,涉及多种生物因素与环境因素的相互作用,但抑郁症的病理机制仍不完全清楚。载脂蛋白E(Apolipoprotein E, ApoE)是一种关键的脂质转运蛋白,是众多神经精神疾病遗传风险基因。其表达和功能异常与神经功能障碍密切相关。研究发现,抑郁症患者脑内GABA水平显著降低,GABA突触功能受损。然而,ApoE如何调控GABA突触功能及慢性应激诱导的小鼠抑郁样行为的机制仍有待阐明。
二、论文概要
2025年5月28日,浙江省人民医院叶祥明团队联合安徽医科大学在Research(中科院1区TOP, IF: 10.7)发表了题为“Targeting ApoE-KCC2 Signaling Rescues GABAergic Synaptic Dysfunction and Depression-like Behaviors in Mice”的研究论文。该研究通过构建慢性社交挫败应激(CSDS)小鼠模型,结合行为学测试、病毒介导的基因调控、电生理记录、化学遗传学技术及分子生物学分析等技术,首次揭示了海马区ApoE通过调控K⁺-Cl⁻共转运体2(KCC2)的表达维持GABA突触功能,进而影响应激诱导的小鼠抑郁样行为的可能分子机制。研究发现,CSDS导致海马区ApoE表达下调,进而通过介导ApoE受体相关通路降低KCC2蛋白稳定性,最终损害GABA能突触抑制功能,并导致小鼠出现抑郁样行为;而靶向激活海马区GABA能神经元,增强KCC2功能或过表达ApoE均可显著逆转上述病理表型。该研究不仅阐明了ApoE-KCC2信号通路在抑郁症中的关键作用,还为开发新型抗抑郁药物提供了潜在靶点。
三、结果
研究团队首先建立了慢性社会挫败应激(CSDS)小鼠模型,通过为期10天的社交挫败应激成功诱导出抑郁样行为。通过社交互动测试(SIT)将小鼠分为易感组(Sus)和抵抗组(Res),其中Sus组小鼠表现出明显的社交回避行为(SIR<1)。进一步的行为学测试显示,Sus组小鼠在强迫游泳测试(FST)和悬尾测试(TST)中的不动时间显著延长,同时蔗糖偏好率明显降低,这些结果均表明抑郁小鼠的成功建模。分子水平检测发现,Sus组小鼠海马区星形胶质细胞标志物GFAP和ApoE的mRNA和蛋白水平均表现出明显的下调(如图1所示),提示CSDS诱导的抑郁样行为与海马区特异性ApoE表达下调密切相关。
图1. CSDS暴露后,Sus组小鼠海马中GFAP和ApoE的表达水平降低
为探究KCC2在抑郁样行为中的作用,研究团队在CSDS建模过程中连续7天腹腔注射KCC2激活剂CLP290(100 mg/kg)。CLP290处理显著提高了Sus组小鼠的社交互动比(SIR)。在行为学测试中,CLP290组小鼠在TST和FST中的不动时间明显短于溶剂对照组,旷场实验(OFT)中的运动活动也得到显著改善。分子机制研究表明,CLP290处理显著上调了海马区KCC2和GABAA受体α1亚基的蛋白表达水平(如图2所示)。值得注意的是,研究者发现CLP290对特异性敲低海马中ApoE诱导的小鼠的抑郁样行为同样具有一定改善作用。结果提示增加KCC2表达能够改善应激诱导或ApoE缺失诱导的小鼠抑郁样行为。
图2. 腹腔注射KCC2激活剂CLP290缓解了CSDS暴露诱导的小鼠抑郁样行为
图3. ApoE-KCC2信号在CSDS抑郁小鼠中的作用机制图
四、文章结论与讨论,启发与展望
本研究揭示了ApoE通过调控KCC2介导的GABA突触功能,在抑郁症病理机制中发挥关键作用。ApoE缺失导致ApoE受体通路异常从而促进KCC2降解,削弱GABA抑制作用,最终诱发抑郁样行为。通过激活KCC2或海马中GABA能神经元,可有效改善上述病理,为开发新型抗抑郁药物提供了潜在靶点。然而,本研究仍存在一些局限性:未明确不同ApoE亚型(如ApoE4与ApoE2)在抑郁中的作用差异,未来研究可聚焦于ApoE亚型的特异性作用。此外,开发特异性靶向KCC2的小分子药物,可能为抑郁症治疗和康复带来新突破。
原文链接:
https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0746 IF: 10.7Q1
专家简介
叶祥明
二级教授,博士生导师,博士后导师
浙江省人民医院康复医学科 主任
杭州医学院康复学院 院长
浙江省康复与运动研究所 常务副所长
杭州医学院康复研究所 所长
中国康复医学会副秘书长兼常务理事
中国医师协会康复医师分会常务委员
浙江省康复医学会常务副会长兼秘书长 (法人代表)
浙江省卒中学会副会长兼康复分会会长
中国康复医学会治疗专业委员会副主任委员
中国康复医学会颅脑外伤康复专业委员会副主任委员
中国康复医学会神经康复专业委员会副主任委员
浙江省康复医学质量控制中心常务主任
浙江省康复辅具协会副会长
数智化康复装备浙江省工程研究中心常务副主任
浙江省重点学科神经康复学带头人
浙江省重点学科中西医结合神经康复学带头人
浙江省临床重点专科带头人
浙江省重点专科中医康复学带头人
中国康复医学会最美医师获得者
浙江省康复医学会突出贡献获得者
主编专著8部,副主编5部,主审4部,主持国家级课题3项,浙江省重大专项1项,省部级课题5项,发表学术论文257篇,其中SCI98篇。
专家门诊时间:每周二上午
科室简介
浙江省人民医院康复医学科是国内综合医院中建科最早、人才最全、技术力量雄厚,设备仪器先进,社会效益最好的康复医学科之一,综合实力居国内领先水平。同时是浙江省医学(创新)重点学科、浙江省临床重点专科、浙江省中医药(中西医结合)重点学科、浙江省中医药重点专科、院级重中之重学科、高水平研究型学科,是浙江省康复中心、浙江省重点实验室、数智化康复装备浙江省工程研究中心、中国芬兰康复外骨骼机器人国际联合实验室、浙江省康复与运动医学研究所、杭州医学院康复学院、杭州医学院康复研究所、浙江省康复医学质量控制中心以及浙江省康复医学会常设办公地点,长三角康复联盟首任主席单位,浙江省康复专科联盟主任委员单位,省内唯一一家国家卫健委康复治疗师规范化培训基地、中国康复医学会国家级综合性培训基地。
科室设9大康复病区(重症康复病区、脑部损伤康复病区、综合康复病区、脑血管意外康复病区、意识障碍康复病区、脊柱脊髓康复病区、神经肿瘤康复病区、越城院区重症康复病区、盆底康复病区),以及康复治疗部、康复门诊及高压氧中心,床位总数达360张,形成从早期重症康复到回归家庭社会前的全闭链式康复模式。近年来,年门诊量近30000人次,出入院4000余人次。以神经康复和骨关节康复为主攻发展方向,近年来开始开展神经重症、心肺重症康复,各类疾病的早期康复,并在这些领域积累了丰富的临床经验。率先在国内、省内开展了生物反馈技术,神经促通技术,脑机接口康复技术,机器人及柔性外骨架步态训练,失语、失认、失用症的电脑辅助诊断与治疗技术,意识障碍及认知障碍的高级脑功能训练技术,中枢及脊髓损伤的神经调控技术等。在神经损伤修复与再生、运动康复机制、认知言语行为康复机制、意识障碍促醒机制、重症康复的分子生物学机制、人工智能主动康复技术等研究领域获得了大量成果。康复治疗场地环境舒适,设备齐全。拥有世界先进的双下肢康复机器人、经颅磁刺激治疗仪、经颅直流电刺激治疗仪、基于主动想象的上下肢运动康复系统、肌电生物反馈治疗仪、虚拟情境互动康复训练系统、等速肌力测试训练仪、功能性近红外光谱技术、多通道持续脑电监测等一系列先进康复仪器,助力患者早日康复。
科室医师医技人员131名,其中主任医师3名,副主任医师15名,主任技师1名,副主任技师6名,副研究员3名,博士学历28名,博士后9名。
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