研究发现抑郁症中神经元产生停滞

哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院的新研究为重度抑郁症如何影响大脑最基本层面提供了全新视角。这项发表在《自然医学》杂志上的研究表明,成人海马体中新神经元的产生——即神经发生过程——在抑郁症患者中停滞。这一发现可能对我们理解和治疗这种全球最常见的精神健康疾病之一产生深远影响。

研究团队由哥伦比亚大学精神病学教授Maura Dupont领导,检查了来自抑郁症和非抑郁症个体海马体的近50万个脑细胞。通过分析单个细胞,他们发现了影响整个神经回路的分子变化,揭示了抑郁症如何影响大脑自我更新的能力。

超越血清素失衡

多年来,抑郁症主要被视为神经递质缺乏的问题,尤其是血清素水平低。新研究挑战了这一简单观点。作者认为,抑郁症更应被理解为神经可塑性的失败——即大脑适应压力和变化环境的能力。

“历史上,抑郁症被认为是神经递质缺乏的疾病,尤其是血清素,”Dupont说。“但现在我们认为抑郁症源于多种影响我们神经元适应压力和变化环境能力的问题。如果没有产生新神经元的能力,抑郁症患者可能缺乏有效适应环境的韧性。”

这一观点与精神病学中更广泛的转变一致,即将抑郁症理解为回路水平的疾病,整个神经元网络无法正常通信和重组。新研究通过确定神经发生是一个出错的核心过程,为该难题增添了一个关键部分。

海马体及其在记忆和情绪中的作用

大脑中1000亿个神经元中的大多数在出生前形成,但包括海马体在内的少数区域在成年期继续产生新神经元。该结构对情景记忆和对环境的情绪反应至关重要。它也是成人大脑中少数几个发生神经发生的区域之一。

海马体对于一种称为模式分离的功能尤为重要——即区分相似但不同的记忆,并将过去经历的情绪内涵与当前事件分开的能力。当模式分离失败时,记忆失去其独特的边缘,情绪含义开始相互渗透。

“海马体对于我们区分相似但不同记忆以及将过去记忆和当前事件的情绪内涵分开的能力很重要,”Dupont解释道。在抑郁症中,这种损伤可能导致患者给每次新体验都涂上负面色彩,强化悲观心态。

哥伦比亚团队的发现

在被认为是对抑郁症海马体最详细的分子调查之一中,研究人员编目了数十万个细胞。结果令人震惊:在齿状回(新神经元诞生的海马体亚区域)中,抑郁症个体的神经元产生实际上已经停滞。

研究团队不仅仅是注意到这种减缓,他们进一步确定了控制神经发生的分子程序,并展示了这些程序在抑郁症中如何被破坏。这是首次将这些程序直接与人类组织中的重度抑郁症联系起来。

抑郁症阻碍新脑细胞形成
研究人员检查了来自抑郁症和非抑郁症个体海马体的近50万个脑细胞,发现抑郁症中整个回路遭受分子变化。彩色圆圈标记了研究人员检查的海马体中的不同类型神经元。图片来源:Maura Dupont。
  • 该研究分析了海马体样本中近50万个单个细胞。
  • 抑郁大脑显示出未成熟、新生神经元标志物的显著减少。
  • 涉及神经元生长和成熟的特定基因表达途径失调。

潜在的新治疗途径

识别与神经发生相关的分子途径为新的治疗策略打开了大门。目前的抗抑郁药主要针对神经递质系统,但这些发现表明,治疗可以转而旨在重新点燃大脑的生成能力。

先前研究表明,有氧运动、环境丰富化以及某些化合物可以刺激成人神经发生。哥伦比亚大学的发现为这些干预措施为何可能对抑郁症患者特别有益提供了科学依据。

Dupont及其同事提醒说,将这些见解转化为疗法需要时间。但通过精确定位涉及的基因和蛋白质,研究人员现在有了开发能够恢复神经发生以及患者心理韧性的药物的路线图。

对患者和科学的意义

这项研究加深了我们对抑郁症作为一种生物过程而非弱点或个人失败的理解。它还强化了海马体在情绪调节中的重要性,这一作用有时被前额叶皮层和杏仁核等其他脑区域所忽视。

由于海马体影响我们编码和检索情绪记忆的方式,其在抑郁症中的衰退可能解释为什么负面经历显得如此突出且难以摆脱。通过关注神经发生,该研究指向了精神医学中全新的一类靶点。

“抑郁症中整个回路遭受分子变化,”研究人员指出。这种整体观点表明,有效的治疗可能需要在整个网络中恢复健康,而不仅仅是解决单一化学信使。

未来展望

这些发现发表在《自然医学》上,来源于人类脑组织,这是一种稀有且宝贵的资源。该研究的规模——近50万个细胞——为结果提供了高度信心,并且也经过了严格的同行评审。

未来的工作将需要确定增强神经发生是否能实际缓解抑郁症状,甚至预防高危个体出现症状。动物模型实验已显示出希望,人体试验将是最终考验。

目前,这项研究在理解抑郁症的探索中增加了一个重要数据点。它强化了成人大脑保持可塑性以及支持其内在更新能力可能是改善心理健康的关键的观点。

这项研究是哥伦比亚大学欧文医学中心科学家的合作成果,并由Medical Xpress的医学专家审查和编辑,确保其作为可靠科学新闻来源的可信度。

本文基于Medical Xpress的报道。阅读原文

Originally published on medicalxpress.com