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Biological Psychaitry重要综述:神经营养因子、神经元可塑性和抗抑郁作用的联系

brainnews创作团队 brainnews 2022-09-21

神经营养因子,特别是脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factorBDNF)与抑郁和抗抑郁作用有关。许多临床前和临床研究发现在情绪障碍的病理生理过程中,通过受体TrkB介导的BDNF信号传导通路受损。


BDNF是大脑中神经元突触可塑性的关键介质。它对神经元的形态和生理有重要影响,可以促进神经元的生长,也促进大脑神经细胞突触的形成和稳定,以及促进长时程增强作用(long-term potentiation,LTP)。



近期,一篇发表在Biological Psychiatry杂志上的文章中,对神经营养因子、神经元可塑性与情绪障碍和抗抑郁作用之间的联系进行了综述。


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综述中提到已有研究者在抑郁症患者的死后大脑样本中发现BDNF蛋白质及其mRNA的水平,以及受体TrkB及其mRNA的水平均降低了。正常人体血浆和脑脊液中的BDNF含量要比血清中的BDNF含量低,但是抑郁症患者的血清和血浆BDNF水平均异常低。


然而在成功使用抗抑郁药或电痉挛性休克治疗(electroconvulsive shock treatmentECT后,其水平可以回到基线水平,同时也可增加抑郁症患者大脑中BDNF的表达


最近的研究表明,BDNF也可能与自发的、活动独立的突触传递有关。自发性传递所涉及的突触后NMDA受体阻滞可以迅速增加BDNF蛋白转译,这可以产生类似于稳态缩放的突触增强作用。自发性传递与BDNF之间的这种联系触发了一种新的可塑性形式,与氯胺酮的快速抗抑郁作用有关。


氯胺酮是一种NMDA受体拮抗剂,可产生快速的抗抑郁作用。文中提出三种假设来解释氯胺酮快速抗抑郁的作用机理。而三个主要假设都涉及BDNF和/或TrkB信号传导的关键作用


二聚化的TrkB跨膜(transmembrane,TM)结构域在TM结构域中彼此交叉,抗抑郁药直接与质膜内TrkB的两个TM结构域形成的位点结合,从而促进突触定位TrkB,从而增加BDNF结合TrkB并激活它的可能性(见图)


在小鼠前脑广泛区域中删除BDNF或TrkB会阻止氯胺酮的抗抑郁样行为作用以及海马突触增强作用,这已被认为是快速抗抑郁作用的关键因素


图 抗抑郁药与TrkB的直接结合



尽管遗传学证据不支持通过TrkB介导的BDNF信号传导在情绪障碍的病理生理学中起着重要作用这种观点,并且BDNF信号传导的缺陷并非特定于情绪障碍。但是,仍有确凿的证据表明,BDNF表达量和信号的增加在典型抗抑郁药和速效抗抑郁药的机制中都至关重要


直接结合TrkB可能是典型抗抑郁药和速效抗抑郁药的共同作用机制,而抗抑郁药的主要作用部位不是与单胺转运蛋白和其他经典靶标结合。


由于BDNF是各种突触可塑性的关键介体,因此,可塑性收到限制可能是抑郁症的基础,而促进可塑性可促进情绪恢复。


总结综述中的数据,可以发现一种治疗情绪障碍的新模式,即药理治疗和心理治疗紧密结合进行抗抑郁治疗,并且强调了患者也必须积极参与。



原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2021.05.008



编译作者:Ann(brainnews创作团队)

校审:Freya(brainnews编辑部)


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