慢性疼痛引起的抑郁症：小鼠研究中揭示的潜在机制

慢性疼痛通常会导致抑郁症，从而增加痛苦并且在临床上难以治疗。现在，研究人员首次发现了驱动这些抑郁系统的潜在机制，根据发表在《临床调查杂志》上的一项研究。

该机制的作用是在称为前扣带皮层或ACC的大脑部分引起超敏反应，并且对这种机制的了解确定了治疗慢性疼痛引起的抑郁症的潜在治疗靶点，Lingyong Li博士和Kimberley Tolias博士说，该研究的共同负责人。

“慢性疼痛是一个主要的，未解决的健康问题，会影响生活质量，”阿拉巴马大学伯明翰分校麻醉学和围手术期医学系副教授李说。“不幸的是，患有慢性疼痛的患者有效的治疗选择有限。

这项研究的重点是一种叫做Tiam1的蛋白质，它调节其他蛋白质的活性，这些蛋白质有助于构建或重建细胞的细胞骨架。具体来说，德克萨斯州休斯顿贝勒医学院教授Li和Tolias的研究小组发现，小鼠模型中的慢性疼痛导致ACC锥体神经元中的Tiam1被激活，导致神经树突上的棘数量增加。树突是附着在神经元身体上的树状附属物，接收来自其他神经元的通信。

这种较高的脊柱密度增加了神经元之间的连接数量以及这些连接的强度，这种变化被称为突触可塑性。这些增加引起超敏反应，并与小鼠模型中的抑郁症有关。通过使用Tiam1的拮抗剂来逆转模型中连接的数量和强度，减轻了小鼠的抑郁并减少了神经元的超敏反应。

ACC已经被称为大脑中合并抑郁症状的关键枢纽。为了研究这些症状的机制，由Li和Tolias领导的研究小组首先表明，与对照组相比，ACC中的Tiam1在两种具有抑郁或焦虑样行为的慢性疼痛小鼠模型中被激活。

为了证明ACC中的Tiam1调节慢性疼痛诱导的抑郁样行为，研究人员使用分子剪刀从小鼠的前脑兴奋性神经元中删除Tiam1。这些小鼠是有活力的，可以生育的，并且没有表现出明显的改变，并且它们仍然表现出对慢性疼痛的超敏反应。然而，引人注目的是，这些Tiam1条件敲除小鼠在五种不同的测试中没有表现出抑郁或焦虑样的行为，这些测试可以测量抑郁或焦虑。

当研究人员专门从ACC神经元中删除Tiam1时，他们发现了与更广泛的前脑缺失相同的结果。因此，在ACC神经元中表达的Tiam1似乎特异性介导慢性疼痛诱导的抑郁样行为。

其他研究表明，压力引起的抑郁症和焦虑症的根本原因是参与情绪调节的大脑区域的突触连接改变，包括前额叶皮层、海马体和杏仁核。Li和Tolias在ACC中发现了慢性疼痛诱导的抑郁样行为的树突状神经元的类似变化 - 他们看到树突棘密度显着增加和细胞骨架构建增加的迹象。这伴随着NMDA受体蛋白的增加和ACC神经元中NMDA电流的振幅增加，两者都与多动症有关。

这些适应不良的变化在Tiam1基因敲除小鼠中没有看到。

研究人员进一步表明，用已知的抑制剂抑制Tiam1信号传导可以减轻慢性疼痛引起的抑郁样行为，而不会降低慢性疼痛超敏反应本身。抑制还使树突棘密度，细胞骨架构建，NMDA受体蛋白水平和NMDA电流幅度正常化。

氯胺酮是一种已知在慢性疼痛引起的抑郁症中产生快速和持续的抗抑郁药样作用的药物，而不会降低感觉超敏反应。然而，其机制尚不完全清楚。Li，Tolias及其同事表明，氯胺酮在慢性疼痛中的持续抗抑郁样作用至少部分是由氯胺酮阻断小鼠ACC神经元中Tiam1依赖性，适应不良的突触可塑性介导的。

“我们的工作证明了Tiam1在慢性疼痛引起的情绪失调的病理生理学和氯胺酮的持续抗抑郁样作用中发挥的关键作用，揭示了它是治疗慢性疼痛共病情绪障碍的潜在治疗靶点，”李说。

该研究的共同第一作者，“TIAM1介导的突触可塑性是慢性疼痛中抑郁样和氯胺酮抗抑郁药样作用共病的基础”，是贝勒医学院的Qin Ru和Yungang Lu。

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