田潔
摘要:以下簡(jiǎn)要介紹了慢性應(yīng)激下的現(xiàn)代疾病,慢性應(yīng)激導(dǎo)致的相關(guān)抑郁樣行為及其潛在的內(nèi)部機(jī)制,說明了慢性應(yīng)激與抑郁于當(dāng)代的研究意義;并試著闡述慢性應(yīng)激與神經(jīng)再生的關(guān)系,慢性應(yīng)激對(duì)大腦結(jié)構(gòu)及神經(jīng)突觸可塑性的影響,以及相關(guān)分子的參與,為今后的研究提供一定方向。
關(guān)鍵詞:慢性應(yīng)激 精神分裂 神經(jīng)再生
一、慢性應(yīng)激
(一)慢性應(yīng)激下的現(xiàn)代疾病
慢性應(yīng)激造成身體內(nèi)環(huán)境失調(diào),會(huì)引發(fā)一些現(xiàn)代疾病。長期處于慢性應(yīng)激下的機(jī)體一直處于壓力狀態(tài),可能造成失眠,促使癌癥擴(kuò)散,引發(fā)精神分裂。
失眠是比較常見的現(xiàn)代病,患者入睡困難,睡眠質(zhì)量不高,或缺少深度睡眠。失眠可能是間歇性的,其反復(fù)發(fā)作通常與應(yīng)激性事件的出現(xiàn)有關(guān)。有研究表明應(yīng)激激素通過影響淋巴系統(tǒng)從而促使癌癥擴(kuò)散,而壓力也會(huì)導(dǎo)致肺癌耐藥性發(fā)生,加速癌細(xì)胞的生長;也有證據(jù)表明應(yīng)激反應(yīng)和癌癥患者死亡的增加及動(dòng)物晚期的癌癥發(fā)展有關(guān)。精神分裂癥被認(rèn)為是一種多因素腦病變,涉及許多生物化學(xué)途徑的缺陷。由于這種疾病的異質(zhì)性,SZ患者對(duì)SZ的當(dāng)前藥理學(xué)治療顯示出可變的反應(yīng)。而壓力在SZ的病理生理學(xué)途徑和治療反應(yīng)中起重要作用。具體來說,壓力與精神分裂癥(SZ)癥的發(fā)展及其潛在的治療靶點(diǎn)有關(guān),下丘腦平行-腎上腺(HPA)軸是應(yīng)激反應(yīng)的核心,HPA軸的功能異常與SZ相關(guān),如首發(fā)精神病,急性或臨床穩(wěn)定的慢性精神病等。非典型抗精神病藥(Atypical antipsychoticdrugs,AAPD)可以調(diào)節(jié)下丘腦-垂體腎上腺素軸的應(yīng)激反應(yīng),并通過靶向前額葉皮質(zhì)(prefrontal cortex,PFC)和海馬對(duì)應(yīng)激施加治療效果。
(二)慢性應(yīng)激導(dǎo)致抑郁樣行為
許多科學(xué)家都認(rèn)為,壓力在抑郁癥的發(fā)病機(jī)制中起著非常重要的作用,在許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中也證明,相當(dāng)壓力下會(huì)引發(fā)一系列行為改變,也會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)部分的抑郁樣行為。“心理”與“物理”兩類大腦壓力源引發(fā)大腦獨(dú)特的反應(yīng),進(jìn)而帶來相關(guān)行為改變。常見的探討壓力改變行為的動(dòng)物研究中,在一定周期的慢性不可見心理刺激或是身體刺激(如慢性疼痛)的作用下,動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)體重減輕,快感缺失,活動(dòng)程度明顯降低,反應(yīng)遲鈍等類似抑郁樣行為,一部分動(dòng)物也會(huì)有焦躁不安或是敏感易怒的表現(xiàn)。
應(yīng)激激素糖皮質(zhì)激素可以誘導(dǎo)5-羥色胺,去甲腎上腺素和多巴胺的釋放,而應(yīng)激誘導(dǎo)的單胺前體耗竭,導(dǎo)致5-羥色胺(HT),腎上腺素能受體功能障礙,亦影響與焦慮,抑郁和記憶的相關(guān)腦區(qū)。最近,越來越多的數(shù)據(jù)表明,星形膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)可塑性(如星形膠質(zhì)細(xì)胞的突出長度和體積)在長期暴露于壓力下被破壞,這可能是壓力誘導(dǎo)的抑郁樣行為的潛在機(jī)制。抑郁癥的病理生理學(xué)雖仍不清楚,但是累積的證據(jù)暗示是由于腦中單胺能傳遞受到干擾,而一些研究表明神經(jīng)肽多樣化家族的成員也可能參與其中。在大鼠中,神經(jīng)肽甘丙肽與去甲腎上腺素和5-羥色胺共表達(dá),并調(diào)節(jié)這些神經(jīng)遞質(zhì)的信號(hào)傳導(dǎo)。
應(yīng)激與抑郁之間的聯(lián)系不是單向的,也不是一成不變的。早期的不利條件和慢性應(yīng)激尤其有可能導(dǎo)致抑郁。在應(yīng)激與抑郁的鏈接中的許多心理介質(zhì)是已知的,聯(lián)系到神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能的HPA軸功能失調(diào)是中心主題,許多研究將重點(diǎn)放在與抑郁有關(guān)的慢性應(yīng)激以及慢性應(yīng)激的發(fā)展特點(diǎn)和神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制上。
(三)慢性應(yīng)激與抑郁于現(xiàn)代的研究意義
慢性應(yīng)激是導(dǎo)致抑郁的一個(gè)重要原因,抑郁是當(dāng)代特別值得關(guān)注的一個(gè)研究課題。抑郁癥在現(xiàn)今生活中扮演了一個(gè)不容忽視的角色。不同程度的焦慮與抑郁困擾著不同年齡層的各種人群,并造成了不同程度的后果。尤其當(dāng)今社會(huì),發(fā)展速度越來越快,經(jīng)濟(jì)加速增長,生活節(jié)奏變快,壓力也越來越大,涉及各個(gè)方面,各個(gè)層次,工作,生活,青少年學(xué)習(xí),一系列應(yīng)激事件接踵而至,持續(xù)時(shí)間長。慢性應(yīng)激可引起的身體內(nèi)物質(zhì)的改變,大腦的改變?cè)诤芏嘞嚓P(guān)研究中已有呈現(xiàn),這是一個(gè)值得我們?cè)偃P(guān)注的有價(jià)值的課題。
二、慢性應(yīng)激與神經(jīng)再生
慢性應(yīng)激能有效抑制成人神經(jīng)發(fā)生,這可能是由于增加的糖皮質(zhì)激素釋放而導(dǎo)致。有研究發(fā)現(xiàn)增加腦部水平的5-羥色胺能增強(qiáng)齒狀回腦神經(jīng)發(fā)生的基礎(chǔ)率,同時(shí)表示應(yīng)激誘導(dǎo)的齒狀回腦神經(jīng)發(fā)生的減少是抑郁發(fā)作中的一個(gè)重要的因素,而增加5-羥色胺神經(jīng)傳遞能部分通過增加齒狀腦回神經(jīng)發(fā)生起作用,從而促進(jìn)從抑郁癥恢復(fù)。也有研究表明下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸的刺激和高水平的糖皮質(zhì)激素會(huì)降低了大鼠腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)的產(chǎn)生,以及嚙齒動(dòng)物海馬的神經(jīng)發(fā)生。
有大量證據(jù)表明,慢性壓力和神經(jīng)元易損性是導(dǎo)致與年齡相關(guān)的病理學(xué)相關(guān)的事件,如阿爾茨海默病。為了應(yīng)對(duì)持續(xù)的壓力。大腦經(jīng)歷了一系列復(fù)雜的細(xì)胞和分子變化,導(dǎo)致適應(yīng)不良的重塑,這種改變以諸如學(xué)習(xí)和記憶障礙的方式呈現(xiàn)。慢性應(yīng)激過程中神經(jīng)元的變化,NMDA受體(NMDAR)介導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流是突觸可塑性和學(xué)習(xí)記憶的主要細(xì)胞機(jī)制,并且可能通過Ca2+鈣調(diào)蛋白依賴性腺苷酸環(huán)化酶(AC)和神經(jīng)元一氧化氮合酶(一氧化氮合酶)影響環(huán)狀A(yù)MP(cAMP)/環(huán)狀GMP(cGMP)nNOS)相關(guān)烏苷酸環(huán)化酶(GC)。有研究發(fā)現(xiàn)慢性應(yīng)激損害小鼠的海馬依賴性認(rèn)知功能和神經(jīng)可塑性。隨后的研究支持慢性應(yīng)激影響海馬突觸NMDAR依賴性nNOS和CaMKII產(chǎn)生的意識(shí)形態(tài),從而導(dǎo)致神經(jīng)元PDE2活性增強(qiáng)。這種增強(qiáng)的PDE2活性加速了cAMP/cGMP向腺苷和烏苷的代謝,導(dǎo)致學(xué)習(xí)和記憶過程的整體損害。選擇性PDE2抑制劑Bay 60-7550通過增強(qiáng)cAMP/PKA和/或cGMP/PKG的形成改善認(rèn)知缺陷和海馬樹突狀結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子和突觸相關(guān)蛋白表達(dá)的下游增加。壓力激素可通過其對(duì)可塑性相關(guān)蛋白和神經(jīng)營養(yǎng)因子如c-fos,Egr-1,Arc和BDNF的功能和表達(dá)的有害影響來影響神經(jīng)元的發(fā)芽和生長。暴露于壓力會(huì)降低海馬中的BDNF表達(dá)。然而,并非所有的可塑性相關(guān)蛋白對(duì)所有應(yīng)激刺激都具有相同的響應(yīng)。
同樣許多研究表明慢性應(yīng)激誘導(dǎo)下的抑郁導(dǎo)致海馬體積減少:然而,這些研究結(jié)果并不是一致的。在所有這些情況下,已經(jīng)表明這可能與HPA功能障礙和增加的海馬中的糖皮質(zhì)激素濃度有關(guān),導(dǎo)致神經(jīng)元變性。最近的證據(jù)表明這些變化可能是可逆的,抑郁癥的神經(jīng)發(fā)生假說的支持者認(rèn)為這些體積變化可能是由于新細(xì)胞生產(chǎn)速率的變化。研究表明影響神經(jīng)元分化的基因因素可能會(huì)導(dǎo)致慢性疼痛感的增加,通過延長脊髓神經(jīng)元的不成熟和興奮期來實(shí)現(xiàn)。這些新神經(jīng)元的產(chǎn)生和成熟與痛覺行為的時(shí)間歷程和調(diào)制有關(guān),并且短暫地模仿了在基因改造動(dòng)物模型中出現(xiàn)的慢性疼痛的細(xì)胞和行為條件。這表明,在脊髓背角的任何時(shí)候出現(xiàn)的不成熟的神經(jīng)元數(shù)目,都是對(duì)痛感敏感的調(diào)節(jié)。而這些神經(jīng)元在正常和受傷狀態(tài)之間的波動(dòng),是對(duì)痛感敏感的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)劑。