摘要:剑桥大学和美国国立精神卫生研究所的联合研究团队在《自然通讯》杂志上发表的突破性研究揭示了抑郁症发病的一个全新机制:慢性压力会导致颅骨骨髓释放中性粒细胞,这些免疫细胞随后聚集在大脑保护层中,直接参与抑郁和焦虑症状的产生。这一发现不仅为理解情绪障碍的生物学基础提供
信息来源:https://www.myscience.org/en/news/2025/depression_linked_to_presence_of_immune_cells_in_the_brain_s_protective_layer-2025-cambridge
剑桥大学和美国国立精神卫生研究所的联合研究团队在《自然通讯》杂志上发表的突破性研究揭示了抑郁症发病的一个全新机制:慢性压力会导致颅骨骨髓释放中性粒细胞,这些免疫细胞随后聚集在大脑保护层中,直接参与抑郁和焦虑症状的产生。这一发现不仅为理解情绪障碍的生物学基础提供了新视角,更为那些对传统抗抑郁药物无效的患者群体——约占所有患者的三分之一——开辟了全新的治疗路径。
研究人员通过精心设计的小鼠慢性社会压力模型证实了他们的假设:长期压力环境会激活I型干扰素信号通路,触发免疫系统的"警报机制",导致中性粒细胞从颅骨骨髓大量释放并迁移至脑膜。更重要的是,当研究团队阻断这一信号通路时,脑膜中的中性粒细胞数量显著减少,抑郁小鼠的行为症状也得到明显改善。这一发现为开发针对免疫系统而非传统脑化学的新型抗抑郁疗法奠定了科学基础。
炎症与抑郁的复杂关联
男士剪影摄影 图片来源:Gift Habeshaw(Unsplash)
全球约有10亿人将在其一生中被诊断患有抑郁症或焦虑症等情绪障碍,而慢性炎症——即机体免疫系统在没有感染或损伤需要对抗时仍持续保持活跃状态——早已被确认与抑郁症存在关联。这种联系暗示免疫系统在情绪障碍发展过程中可能发挥着重要作用,但具体机制一直是个谜。
既往研究已经发现,中性粒细胞——一种重要的白细胞——的高水平与抑郁症严重程度密切相关。然而,这些"第一反应者"免疫细胞究竟如何参与抑郁症状的产生机制却始终不清楚。剑桥大学医学系的斯泰西·基加尔博士解释说:"我们的工作有助于解释慢性压力如何导致大脑免疫环境的持久改变,进而可能促进抑郁症的发生。"
在这项研究中,科学家们采用了慢性社会压力模型来模拟人类面临的长期心理压力。实验中,"入侵者"小鼠被引入攻击性居住者小鼠的家笼中,两者每天发生短暂的物理接触,其余时间可以看到、闻到和听到彼此。这种设计巧妙地复制了人类在工作场所霸凌、社会排斥或家庭冲突等情况下经历的慢性社会压力。
研究结果显示,长期暴露于这种压力环境导致脑膜中中性粒细胞水平显著增加,这种增加与小鼠的抑郁行为表现直接相关。更令人惊讶的是,即使在压力结束后,脑膜中的中性粒细胞仍然比血液中的存活更长时间,表明这种免疫反应具有持久性。
从颅骨到大脑的免疫细胞迁移路径
通过深入的分析,研究团队证实了他们的关键假设:脑膜中的中性粒细胞确实起源于颅骨骨髓,且这些细胞与血液中发现的中性粒细胞在特征上存在细微差别。这一发现揭示了一个此前未被充分认识的现象——颅骨骨髓可以直接向大脑输送免疫细胞。
剑桥大学精神病学系的玛丽-艾伦·莱纳尔博士指出:"我们早就知道在压力事件后或抑郁期间,中性粒细胞的行为有所不同,但我们不知道这些中性粒细胞在做什么,它们要去哪里,或者它们如何影响大脑和心理。我们的发现表明,这些'第一反应者'免疫细胞离开颅骨骨髓并前往大脑,在那里它们可以影响情绪和行为。"
这种迁移机制的发现具有重要意义。传统观点认为血脑屏障会严格限制外周免疫细胞进入大脑,但这项研究表明,在慢性压力条件下,来自颅骨骨髓的中性粒细胞可以突破这一屏障,在脑膜中聚集并影响大脑功能。
研究团队提出了几种可能的解释机制。一种可能是这些中性粒细胞被小胶质细胞——大脑特有的免疫细胞——所招募。另一种可能是慢性压力导致微出血,即大脑血管的微小渗漏,中性粒细胞作为机体的"急救人员"到达现场修复损伤并防止进一步损害。然而,这些中性粒细胞随后变得更加僵硬,可能卡在大脑毛细血管中,造成大脑进一步炎症。
I型干扰素通路的关键作用
研究中最重要的发现之一是长期压力触发了中性粒细胞中I型干扰素信号通路的激活。这种信号通路此前已被确认与抑郁症相关——例如,用于治疗丙型肝炎患者的I型干扰素药物的一个已知副作用就是可能在治疗期间引起严重抑郁。
当研究团队阻断这一通路——实际上是"关闭警报"——脑膜中中性粒细胞的数量减少,抑郁小鼠的行为得到改善。这一发现不仅验证了I型干扰素通路在压力诱导的抑郁中的关键作用,也为开发新的治疗策略提供了明确的分子靶点。
基加尔博士强调:"有相当比例的人群对抗抑郁药物没有反应,可能多达三分之一的患者。如果我们能够弄清楚免疫系统发生了什么,我们也许能够缓解或减轻抑郁症状。"这一观点得到了临床数据的支持——确实有大量患者对传统的选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)等药物反应不佳。
个体化医疗的新希望
这项研究的意义不仅在于揭示了抑郁症的新机制,更重要的是它可能为个体化医疗提供新的生物标志物。通过识别那些抑郁症与炎症相关的患者,临床医生可以更精准地选择治疗方案。
传统上,抗抑郁药物的开发面临着巨大挑战,因为抑郁症患者群体的异质性很高。一种看似失败的针对大脑炎症的新药临床试验,如果在未经筛选的抑郁症患者群体中进行,可能会得出阴性结果。但如果使用生物标志物识别出那些抑郁症与炎症相关的个体,试验成功的可能性可能会大大增加。
这种精准医学方法在其他疾病领域已经显示出巨大成功。例如,在癌症治疗中,基于特定基因标志物的靶向治疗已经成为标准做法。类似地,基于免疫炎症状态的抑郁症分层治疗可能代表了精神医学的未来方向。
研究发现还可能解释为什么抑郁症状在其他神经系统疾病如中风和阿尔茨海默病中如此常见。在这些疾病中,大脑损伤可能触发中性粒细胞释放,从而导致继发性抑郁症状。反过来,这也可能解释为什么抑郁症本身是晚年痴呆的危险因素——如果中性粒细胞本身能够引发脑细胞损伤的话。
治疗策略的新方向
莱纳尔博士用日常经验很好地解释了免疫系统与情绪之间的联系:"大多数人都经历过免疫系统如何驱动短暂的类抑郁症状。例如,当我们感冒或流感时,我们往往缺乏精力和食欲,睡得更多,回避社交接触。如果免疫系统总是处于高度警觉的促炎状态,我们经历长期情绪问题也就不足为奇了。"
基于这些发现,研究人员正在探索多种可能的治疗策略。其中包括直接靶向I型干扰素通路的药物、调节中性粒细胞功能的化合物,以及增强血脑屏障完整性的治疗方法。一些现有的抗炎药物也可能在经过重新评估后用于治疗特定类型的抑郁症。
未来的研究将需要在人类中验证这些发现,并开发可靠的生物标志物来识别适合免疫靶向治疗的患者。同时,研究团队还计划进一步探索中性粒细胞在大脑中的具体作用机制,以及如何在不影响其正常免疫功能的情况下调节这些细胞的大脑迁移。
这项研究代表了我们对抑郁症理解的重大进步,从单纯的神经化学失衡模型扩展到免疫-神经相互作用的复杂网络。随着这一领域研究的深入,我们有理由期待更精准、更有效的抑郁症治疗方法的出现。
来源:人工智能学家