压力引起焦虑竟是因为免疫细胞被“压垮”

2019年11月11日 09:50 次阅读 稿源:学术经纬 条评论

这届年轻人普遍感受压力大(比方说,网上买点东西还得熬夜卡点拼手速)。一时的紧张恐惧,是生活中正常的生理和心理反应;然而这种情绪反应频繁出现,也就是长期处于压力,会对我们的健康产生不利影响,容易引发抑郁症、焦虑症。

长期压力,不仅反映在情绪失调上,背后可能是全身心的崩溃。根据浙江大学靳津教授和东南大学柴人杰教授共同指导的一项新研究,长期压力造成焦虑的重要原因,竟是免疫细胞先被“压垮”,出现代谢功能紊乱!这项研究成果最近发表在顶尖学术期刊《细胞》上。

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压力为什么会导致大脑情绪失调,免疫系统在这个过程中起了什么作用?为了回答这个问题,研究人员首先测试了实验动物在长期感受压力时的表现。

实验中,小鼠们连续8天受到足部电击刺激。正常的小鼠在经受这种压力后,很快在行为上表现出焦虑,例如身处开阔场地时总是贴着墙边打转。

然而,那些体内缺少免疫细胞的基因敲除小鼠,表现有所不同,它们似乎对压力的反应要迟钝得多。进一步分析发现,在不同的免疫细胞中,辅助T细胞(CD4+ T细胞)尤其重要。从焦虑小鼠体内取出CD4+ T细胞,转移给对压力不敏感的小鼠,会让它们也变得焦虑。

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▲在经典的压力-焦虑小鼠模型中,CD4+ T细胞是压力引发焦虑所必需的(图片来源:参考资料[1]) 

CD4+ T细胞主要存在于血液和免疫器官中,对其他免疫细胞,比如B细胞生产抗体、细胞毒性T细胞的活化有重要的辅助功能,在对抗感染时是我们的健康守卫者。

然而在长期压力的情况下,这些免疫细胞发生的变化却令人意外!研究人员从不同小鼠体内采集了CD4+ T细胞,分析了细胞表达的基因。结果显示,当小鼠处于长期压力,CD4+ T细胞中的“能量工厂”——线粒体遭到了破坏:它们变得更容易分裂成碎片!

线粒体对于细胞的代谢功能发挥重要作用。随着线粒体被“压碎”,免疫细胞内葡萄糖的正常糖酵解代谢途径发生“偏离”,产生了大量嘌呤类物质,并释放到细胞外。

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▲CD4+ T细胞内,线粒体的形态和代谢功能发生变化,产生大量嘌呤类物质(图片来源:参考资料[2])

研究人员发现,这些嘌呤类物质可以说是引发焦虑的关键!在线粒体被破坏的小鼠体内,几种嘌呤类物质的含量比正常对照增加了10~100倍。而且,其中的黄嘌呤(xanthine)可以轻松穿越血脑屏障,从外周免疫系统进入大脑。

利用单细胞测序等技术,研究者在小鼠的大脑中找出了黄嘌呤对神经系统的作用方式,发现就在与处理恐惧、焦虑等情绪的关键脑区杏仁核,少突胶质细胞上有大量可以结合黄嘌呤的受体,会因此受到信号刺激,激活相关神经元,引发焦虑情绪。

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▲本研究图示(图片来源:参考资料[1]) 

此外,研究团队采集的临床证据显示,焦虑症患者血清内的黄嘌呤水平确实要比对照组更高。靳津教授认为,他们的研究发现可以有助于“未来在临床上设计一些血液检测的量化指标,用于评判焦虑症的严重程度,也能给治疗效果提供一个客观评价,与目前临床上通过问卷填表的录入方式相结合,使病情判断更加准确”。

综合这些结果,这支研究团队确认了压力干扰免疫细胞、免疫细胞的代谢异常影响大脑情绪和行为的一种机制。这一工作也获得了同行的高度评价,《细胞》专文评述说:“范柯琪等人的这项精妙研究,可以为那些因为免疫系统失调而出现抑郁症状的患者提供潜在的治疗新选择。”

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