生命早期的炎癥(如兒童期創(chuàng)傷感染等),顯著增加個(gè)體在青春期或成年后患上抑郁癥的風(fēng)險(xiǎn),其發(fā)病機(jī)制不清。小膠質(zhì)細(xì)胞是大腦的免疫細(xì)胞,在腦內(nèi)含量豐富。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)張智課題組從小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬神經(jīng)元樹(shù)突棘的角度,探討早期炎癥誘發(fā)青春期抑郁的機(jī)制。主要結(jié)果:(1)向出生后第14 d 的小鼠(P14,發(fā)育關(guān)鍵期)注射LPS,以模擬早期炎性反應(yīng)。前扣帶回(ACC)的小膠質(zhì)細(xì)胞,在LPS 注射后6 h出現(xiàn)明顯活化,24 h 恢復(fù)正常,并持續(xù)到小鼠出生后的45 d(P45,青春期)。有意思的是,在隨后的發(fā)育過(guò)程中,一系列不可預(yù)測(cè)的應(yīng)激事件(如斷奶、分籠和打架等)均能導(dǎo)致LPS 小鼠ACC 小膠質(zhì)細(xì)胞的再次活化,并表現(xiàn)出青春期抑郁樣行為。(2)早期經(jīng)歷炎癥刺激的LPS 小鼠,當(dāng)清除小膠質(zhì)細(xì)胞或者抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的激活后,在青春期未出現(xiàn)抑郁樣行為。以上結(jié)果表明,早期炎癥引起小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)應(yīng)激刺激的敏化,進(jìn)而誘發(fā)青春期抑郁。(3)早期經(jīng)歷炎癥刺激的LPS 小鼠,在青春期出現(xiàn)抑郁樣行為,并且ACC 中谷氨酸能神經(jīng)元(ACC
)激活減少。光纖鈣成像以及在體雙光子鈣成像,均發(fā)現(xiàn)ACC
神經(jīng)元鈣離子活性降低。通過(guò)化學(xué)遺傳學(xué)激活A(yù)CC
神經(jīng)元,早期炎癥不能誘發(fā)青春期抑郁樣行為。通過(guò)化學(xué)遺傳學(xué)抑制ACC
神經(jīng)元,在正常動(dòng)物可以誘發(fā)抑郁樣行為。以上結(jié)果表明,ACC
神經(jīng)元活性降低是引起青春期小鼠抑郁樣行為的基礎(chǔ)。(4)早期經(jīng)歷炎癥刺激的LPS 小鼠,在青春期小鼠ACC 腦區(qū)的樹(shù)突棘密度降低,微小興奮性突觸后電流降低。進(jìn)一步在體雙光子成像發(fā)現(xiàn),小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元樹(shù)突的接觸在應(yīng)激后增加,并且小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬突觸增多。在選擇性抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活性后,上述吞噬功能減弱。以上結(jié)果表明,小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬神經(jīng)元樹(shù)突棘,是早期炎癥誘發(fā)青春期抑郁的機(jī)制。(5)通過(guò)RNA 測(cè)序等方法進(jìn)一步證明,小膠質(zhì)細(xì)胞上的CX3CR1,介導(dǎo)對(duì)樹(shù)突棘的過(guò)度吞噬。結(jié)論:生命早期炎癥增加ACC 小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)元樹(shù)突棘的吞噬,進(jìn)而導(dǎo)致青春期小鼠的抑郁樣行為。