新发现与焦虑强迫症相关的大脑机制

在一项新研究中，犹他大学健康学院的科学家们发现了大脑中一种次要细胞类型——小胶质细胞——在控制实验室小鼠焦虑相关行为方面的重要性。传统上，神经元——主要的脑细胞类型——被认为可以控制行为。

研究人员表明，就像游戏控制器上的按钮一样，特定的小胶质细胞群会激活焦虑和 OCSD 行为，而其他小胶质细胞群会抑制它们。此外，小胶质细胞与神经元通信以调用行为。发表在《分子精神病学》(Molecular Psychiatry)上的研究结果最终可能会导致靶向治疗的新方法。

“少量的焦虑是好的，”诺贝尔奖得主马里奥卡佩奇博士说，他是犹他大学斯宾塞福克斯埃克尔斯医学院的杰出人类遗传学教授，也是该研究的资深作者。“焦虑激励我们，鞭策我们，并给我们额外的推动力，告诉我们，‘我可以。’ 但是大量的焦虑压倒了我们。我们变得精神麻痹，心跳加速，我们流汗，我们的脑海里充满了困惑。”

新发现的机制对于在正常情况下将行为维持在健康范围内可能很重要。Capecchi 说，在病理条件下，这些机制可能会导致变得虚弱的行为。

“这项工作是独一无二的，它挑战了当前关于小胶质细胞功能在大脑中的作用的教条，”U of U Health 的遗传学家和神经科学家以及该研究的主要作者 Naveen Nagajaran 博士说。

操纵小胶质细胞

具有类似 OCSD 行为的小鼠无法抗拒自我梳理。他们舔自己的身体太多，以​​至于他们的皮毛脱落，并且他们形成了伤痕。此前，Capecchi 的团队发现，一种名为 Hoxb8 的基因突变会导致小鼠表现出慢性焦虑的迹象，并过度梳理自己的毛发。出乎意料的是，他们发现这些行为的来源是一种叫做小胶质细胞的免疫细胞。小胶质细胞仅占大脑细胞的 10%，曾被认为是大脑的“垃圾收集器”，负责处理垂死的神经元(最常见的脑细胞)和异常形状的蛋白质。他们的发现也是最早揭示 Hoxb8 小胶质细胞通过与特定神经元回路通信来控制行为的重要发现之一。

但小胶质细胞如何完成这些任务仍然是个谜。为了了解更多，Nagajaran 求助于光遗传学，这是一种结合了激光和基因工程的技术。就像玩电子游戏一样，他用激光刺激大脑中特定的小胶质细胞群。

令研究人员惊讶的是，他们可以通过轻按开关来开启与焦虑相关的行为。当他们用激光刺激一个亚群 Hoxb8 小胶质细胞时，小鼠变得更加焦虑。当激光触发大脑其他部位的 Hoxb8 小胶质细胞时，小鼠会自我梳理毛发。在另一个位置靶向 Hoxb8 小胶质细胞会产生多种影响：小鼠的焦虑感增加，它们会梳理自己，然后会僵住，这是恐惧的一个指标。每当科学家们关闭激光时，这些行为就会停止。

“这对我们来说是一个很大的惊喜，”Nagarajan 说。“传统上认为只有神经元才能产生行为。目前的研究结果揭示了大脑使用小胶质细胞产生行为的第二种方式。” 事实上，用激光刺激小胶质细胞会导致它们旁边的神经元更强烈地放电，这表明这两种细胞类型相互交流以驱动不同的行为。

进一步的实验揭示了不表达 Hoxb8 的小胶质细胞群的另一层控制。同时刺激“非 Hoxb8”和 Hoxb8 小胶质细胞可防止焦虑和 OCSD 样行为的发生。这些结果表明，这两个小胶质细胞群的作用就像刹车和加速器。它们在正常条件下相互平衡，并在信号失衡时诱发疾病状态。

研究表明，小胶质细胞的位置和类型是两个似乎对微调焦虑和 OCSD 行为很重要的特征。Capecchi 说，从那里，小胶质细胞与最终控制行为的特定神经元和神经回路进行交流。“我们想更多地了解神经元和小胶质细胞之间的双向通讯，”他说。“我们想知道是什么原因造成的。” 在小鼠中定义这些相互作用可能会导致控制患者过度焦虑的治疗目标。

该研究“小鼠 Hoxb8 在大脑特定区域的光遗传学刺激会引起焦虑、梳理毛发或两者兼而有之”，该研究发表在《分子精神病学》(Molecular Psychiatry)上。