血清素神经元在情绪调节中的阴阳关系

对脑干神经元更细致入微的研究可能会带来更好的治疗抑郁和焦虑的药物

血清素激活的神经元
脑干中缝背核(DRN)和中缝中核(MRN)的血清素能神经元对情绪行为有不同的调节作用。(资料来源:哥伦比亚大学精神病学系)

脑干中缝背核(DRN)和中缝中核(MRN)的血清素能神经元对情绪行为有不同的调节作用。

大脑中低水平的血清素在抑郁和焦虑中发挥作用,通常用增加这种神经递质的药物来治疗这些疾病。然而,哥伦比亚大学医学中心(CUMC)的研究人员进行的一项新研究表明,这种方法可能太简单了。似乎相邻的产生血清素的脑干区域对行为产生不同的,有时相反的影响。

该研究结果发表在《科学》杂志网络版上细胞的报道,为情绪障碍的发展提供了新的见解,并可能有助于设计改进的治疗方法。

“当涉及到血清素调节情绪时,我们的研究打破了‘多是好,少是坏’的简单观点,”研究负责人Mark S. Ansorge博士说,他是CUMC精神病学助理教授和纽约州立精神病学研究所的研究科学家。“相反,它告诉我们,更细致入微的观点是必要的。”

从解剖学研究中,研究人员知道脑干包含两个不同的血清素能神经元集群:一个在中缝背核(DRN),另一个在中缝核(MRN)。这两个区域共同拥有向大脑其余部分提供血清素的绝大多数神经元,但尚不清楚这些集群中的神经元活动如何控制行为。

为了了解更多,CUMC团队使用了一种称为药物遗传学的技术来控制正常小鼠和抑郁和焦虑样行为小鼠模型中DRN和MRN中血清素能神经元的活动。(该模型是通过在小鼠出生后不久给其服用氟西汀药物创建的,这种药物会产生持久的行为变化。)

实验表明,DRN和MRN中血清素能神经元活动的改变会产生明显不同的行为后果。

“在进行这项研究时,我们的假设是血清素神经元活动的减少是导致这些情绪行为的原因,”安索奇博士说。“但我们的发现更复杂。首先,MRN的过度活跃似乎会导致类似焦虑的行为。我们还观察到,DRN活性降低会增加抑郁样行为,而MRN活性降低则会减少抑郁样行为。这让我们得出结论,DRN和MRN活性之间的不平衡导致了类似抑郁的行为。”

安索奇博士补充说:“对中缝核的新认识应该有助于我们更好地理解为什么某些药物对治疗抑郁和焦虑有效,并有助于设计新的药物。”“在未来,有可能找到选择性地针对DRN或MRN的治疗方法,或者纠正两者之间的任何不平衡。”

医学博士、CUMC精神病学系主任杰弗里·利伯曼(Jeffrey Lieberman)指出:“像这样的神经生物学研究对于阐明抗抑郁治疗的分子机制和开发更有效的治疗方法至关重要。”

该研究还在使用氟西汀治疗的小鼠的实验中证明,在生命早期抑制血清素再摄取会导致DRN和MRN之间长期的不平衡。安索奇博士说:“这可能引起了人们对妊娠期间暴露于血清素特异性再摄取抑制剂的担忧。”“SSRIs穿过血脑屏障和胎盘,并结合母亲和胎儿血清素转运蛋白。现在说这是否会对人类的行为产生影响还为时过早,但这确实值得研究。”

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参考文献

这篇论文的题目是,中缝血清素能神经元的活动控制情绪行为其他贡献者有:Anne Teissier (CUMC), Alexei Chemiakine (CUMC), Benjamin Inbar(纽约州精神病研究所,纽约,纽约州),Sneha Bagchi (CUMC), Russell S. Ray(哈佛医学院,波士顿,马萨诸塞州),Richard D. Palmiter(华盛顿大学,西雅图,华盛顿州),Susan M. Dymecki(哈佛大学)和Holly Moore (CUMC和NYSPI)。

这项工作得到了国家心理健康研究所(R00MH083044)、萨克勒发展心理生物学研究所以及大脑与行为研究基金会。

研究人员声明没有经济或其他利益冲突。

哥伦比亚大学医学中心在基础、临床前和临床研究方面处于国际领先地位;医学卫生科学教育;还有病人护理。医学中心培养未来的领导者,包括许多内科医生、科学家、公共卫生专业人员、牙医和内科外科医生学院、梅尔曼公共卫生学院、牙科医学院、护理学院、艺术与科学研究生院生物医学部门以及联合研究中心和机构的护士。哥伦比亚大学医学中心是纽约市和纽约州最大的医学研究企业的所在地,也是东北部最大的教师医疗实践之一。更多信息,请访问cumc.columbia.educolumbiadoctors.org