生物标记物与精确医学中确定的抑郁症特定行为有关
美国和瑞士的研究人员已经确定了与抑郁症的常见症状有关的小鼠神经亚电路和遗传生物标记。由加州大学伯克利分校的一个小组领导的研究确定了用于治疗抑郁症小鼠模型中缺乏动力的基因靶标,并说该发现可以为发现其他生物标志物提供跳板。抑郁症的明确症状,因此开发了针对性的精密医学。
“我们认为我们的研究不仅可能改变基础科学家研究动物抑郁症的方式,而且所描述的解剖学,生理学和分子生物标志物的结合可以为指导下一代定制抗抑郁药的发展奠定基础。加州大学伯克利分校分子与细胞生物学助理教授,该小组在《神经元》杂志上发表的报告的同时通讯作者斯蒂芬·拉默尔(Stephan Lammel)说,该论文的标题为“ 慢性应激诱导活性,突触和转录活性”。重塑与行为障碍相关的外侧唇管重塑Lammel小组与加利福尼亚大学伯克利分校,苏黎世大学脑研究所和加利福尼亚大学圣地亚哥分校的科学家合作。
抑郁症是世界上最常见的心理健康疾病,每年影响约9%的美国人口,并且是造成工作场所残疾的主要原因之一。作者写道:“慢性应激(CS)是人类抑郁症发展的主要危险因素。” 然而,在具有相同诊断的患者之间,抑郁症的症状可能会显着不同,并且症状与治疗之间缺乏联系是治疗失败的主要原因。在所有抑郁症患者中,大约有一半对药物(通常有副作用)或其他疗法无效。“不幸的是,抑郁症治疗目前通常基于猜测。” Lammel指出。“没有一种疗法适合所有人,尚无关于如何区分抑郁症状和亚型的巨大变异性的客观数据。如果我们特别了解具有某种特定症状的动物大脑的变化,则可能有一种方法可以专门逆转这些症状。”
数十年来,科学家已经使用了许多抑郁症动物模型来研究抑郁症。在啮齿动物模型中,动物可能会遭受慢性应激,从而产生至少三种人类抑郁症的常见症状。焦虑,缺乏动力和愉悦感(快感不足)。
Lammel和Ignas Cerniauskas是加州大学伯克利分校的研究生,研究了抑郁症的小鼠模型,这些模型代表了过去60年抑郁症基础研究的主要内容。但是传统方法并不理想。研究人员指出,虽然人类抑郁症患者可以表现出多种多样的症状组合,但动物模型通常被视为“同质种群”,并分为压力(即抑郁)或非压力(非抑郁)两类。正如作者所言,“……将动物简单地分为“应激”和“非应激”组可能无法解释因接触CS而引起的行为表型的多样性。”
Cerniauskas和Lammel希望尝试找出与每种特定症状相关的大脑变化。“不幸的是,抑郁症治疗目前通常基于猜测。”拉梅尔评论道。“没有一种治疗方法对所有人都有效,也没有人拥有关于如何区分抑郁症症状和亚型的巨大变异性的客观数据。如果我们特别了解具有某种特定症状的动物大脑的变化,则可能有一种方法可以专门逆转这些症状。”
该小组的工作现在已经确定了在小鼠的大脑外侧唇(LHb)区域中被上调的基因,这些基因由于慢性应激而显示出降低的动力。有趣的是,小鼠的大脑区域与其他抑郁症状(包括焦虑症或快感不足)无关。对于最近的一项小型临床研究,研究人员将注意力集中在外侧唇上,该研究对常规治疗有抵抗力的抑郁患者在电刺激大脑这一区域后表现出症状改善。
在过去的几年中,外侧哈贝努尔得到了越来越多的关注,部分原因是它与大脑中的多巴胺和5-羟色胺系统相连,而这两者都与抑郁有关。研究人员解释说:“分别包含大量多巴胺(DA)和5-羟色胺能神经元的腹侧被盖区(VTA)和背缝核(DR)代表LHb的两个主要下游投射靶标,”研究人员解释说。研究人员还发现,压力小鼠表现出特定形式的抑郁行为,其外侧ha管中的活性上调。“慢性应激后,外侧ha脑细胞的神经活动增加-它们发射更多,它们变得过度活跃-我们发现这种过度活跃只存在于表现出非常强烈的动机缺陷的小鼠中,
研究人员的持续研究还发现了这些特定小鼠的慢性突触改变了外侧ha的特定突触,细胞和回路。“……我们提出了一个模型,其中CS诱导的LHb / VTA神经元爆发和强直性放电直接和间接影响VTA DA神经元的不同亚型,这可能会产生与动力降低而非体验愉悦能力相关的症状,”他们指出。
与苏黎世大学的副教授兼大脑研究所副主任CsabaFöldy博士以及苏黎世大学的同事合作,该团队使用了包括单细胞RNA测序在内的技术来评估转录组模式。这些结果突出了在慢性应激小鼠中过表达的特定基因。
Lammel和Cerniauskas目前正在与Földy实验室合作使用CRISPR-Cas9编辑,以观察改变或敲除这些基因的影响,并确定哪些可能对导致动机缺乏的唇唇过度活动至关重要。这种见解可能会导致开发出干扰那些途径,降低外侧ha管中细胞活性并增加动力的药物。
科学家说:“在这里,我们证明了CS诱导的腹侧被盖区(VTA)投射的侧ha(LHb)神经元过度活跃与被动应对(PC)的增加有关,但与焦虑或快感不足无关。” “由于行为增加可能与人类重大抑郁症中所见的病理动机受损有关,因此我们的结果可能为开发针对症状的治疗性干预措施以及预测性生物标志物奠定基础,而这两种药物在当前医学中都严重缺乏。”
研究人员还计划寻找其他抑郁症状的生物标志物,包括焦虑症和快感不足。Lammel说:“我们认为所有基础研究人员都应该采用的策略是远离将抑郁症视为单一或同质性疾病。” “许多医生已经以这种方式观察抑郁症,这表明在基础研究人员和临床研究人员之间进行协作非常重要……如果我们拥有针对抑郁症特定症状的生物标志物,我们只需进行血液检查或对大脑成像,然后识别出抑郁症就可以了。该患者的适当药物。那将是理想的情况,但我们现在离这种情况还很远。”
标签: