重大突破！北京大学第六医院院长陆林教授课题组提出快速抗抑郁治疗的新假说

抑郁症是一种高复发、高致残性的精神疾病，其主要表现是心情郁闷，丧失兴趣或享受感，且精力不足，乏力少动，并可出现焦虑症状，睡眠和食欲紊乱等。据世界卫生组织调查显示，全球抑郁症患者高达3.5亿以上，中国抑郁症患者已达9000万，是导致人们丧失工作和生活能力的第一疾病，也是全球每年80万人自杀的主要原因。今年世界卫生日的主题就是：一起来聊抑郁症。

 

目前临床上常用的抗抑郁药物主要针对单胺类神经递质系统，通常需要数周乃至更长时间才能发挥抗抑郁作用，且对部分患者无效或疗效不佳。因此快速抗抑郁作用神经机理的研究和快速起效抗抑郁药物的研发是目前抑郁症治疗领域亟待解决的关键问题。

 

近日，Molecular Psychiatry（《分子精神病学》）杂志发表了北京大学第六医院院长陆林教授课题组题为“Uncoupling DAPK1 from NMDA receptor GluN2B subunit exerts rapid antidepressant-like effects”的研究论文。该研究创新性提出了基于NMDA受体的快速抗抑郁作用新理论，发现特异性抑制DAPK1与GluN2B亚基的相互作用能产生快速而持久的抗抑郁效果，为研发新一代无毒副作用的快速抗抑郁药物提供了理论依据和候选靶标。

以往研究表明N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDA受体）拮抗剂具有快速抗抑郁效果，尤其是氯胺酮对于难治性或自杀倾向的抑郁症或双相情感障碍患者有良好效果，但是介导其快速抗抑郁作用的机制目前尚不清楚。

 

陆林教授课题组采用雄性Sprague–Dawley大鼠（SD大鼠）动物模型进行试验，所用药物包括艾芬地尔（NMDA受体GluN2B亚基的选择性拮抗剂）、Dihydrokainate、TC-DAPK 6、氯胺酮等，采用蔗糖偏爱试验和强制游泳试验观察小鼠的抑郁样行为。慢性不可预见应激（CUS）持续时间为28天，每天两次不同程度的中等刺激。记录大鼠行为和生化和电生理数据。

 

结果发现：

 

• 慢性应激导致前额叶皮层的星形胶质细胞失调、细胞外谷氨酸蓄积并溢出到突触外，激活突触外含GluN2B亚基的NMDA受体。

 

将SD大鼠随机分为慢性应激组（CUS组）和对照组，CUS组受到28天的慢性应激，与对照组相比，CUS组的蔗糖偏爱显著下降（P<0.01），大脑前部内侧前额叶皮层（mPFC）中谷氨酸水平显著升高（P<0.05）。

星形胶质细胞是中枢神经系统中谷氨酸摄取和代谢的关键。慢性应激显著降低mPFC中两种星形胶质细胞特异性标志物（胶质纤维酸性蛋白、谷氨酸转运蛋白-1）的表达（P<0.01），

 

• 慢性应激以及阻断谷氨酸摄入过度激活含GluN2B亚基的NMDA受体，并抑制mPFC的CREB–BDNF通路。

 

研究人员测试了慢性应激对NMDAR亚基和相关信号分子的影响，结果发现，慢性应激后，mPFC中死亡相关蛋白激酶1（DAPK1）和GluN2B亚基之间的相互作用增强。含GluN2B亚基的NMDA受体的激活是通过死亡相关蛋白激酶1（DAPK1）的活化及其与GluN2B亚基的直接相互作用来实现的。抑制DAPK1或特异性阻断DAPK1与GluN2B亚基的结合均能产生快速而持久的抗抑郁作用。

 

• 特异性阻断含GluN2B亚基的NMDA受体也能产生快速抗抑郁作用，且没有成瘾性。

 

大鼠腹膜内注射GluN2B亚基的选择性拮抗剂艾芬地尔，可阻断星形胶质细胞谷氨酸摄取，有效改善了大鼠在慢性应激后导致的蔗糖偏好下降，并能改善大鼠的抑郁样行为。

以前的研究发现，GluN2A亚基和GluN2B亚基均参与抑郁样行为。为了研究选择性GluN2A拮抗剂是否在CUS模型中产生抗抑郁样效应，研究人员分别对大鼠进行CUS，并使用选择性GluN2A拮抗剂PEAQX、选择性NMDAR GluN2B拮抗剂Ro 25-6981和非选择性NMDA受体拮抗剂氯胺酮。Ro 25-6981和氯胺酮逆转CUS诱导的蔗糖偏好降低及不动时间的增加，而PEAQX不影响这些行为。

结果指出，GluN2B亚基的选择性阻断剂具有快速的抗抑郁样作用，并且选择性GluN2B拮抗剂艾芬地尔没有成瘾性。

• mPFC中的DAPK1抑制阻止慢性应激诱导的抑郁样行为。

 

采用DAPK1抑制剂TC-DAPK 6可逆转慢性应激导致的大鼠蔗糖偏好下降，同时逆转CUS诱导的DAPK1和p-GluN2B水平的增加以及p-CREB和BDNF水平的减少。进一步对敲除DAPK1的大鼠进行观察，发现其也逆转了CUS诱导的p-GluN2B增加，同时减少了mPFC中的p-CREB和BDNF水平，但不影响GluN1或GluN2B的水平。

 

• 从GluN2B亚基解偶联DAPK1产生快速和持续的抗抑郁样效应。

 

实验结果发现抑制mPFC中DAPK1-GluN2B相互作用会产生快速和持续的抗抑郁样作用。

 

由此，陆林教授课题组的这项研究结果支持了mPFC中DAPK1与GluN2B的相互作用在抑郁症病理生理学中发挥关键作用的假说。慢性应激引起的胞外谷氨酸积累，溢出到含有外源性GluN2B的NMDARs上，增强了DAPK1与GluN2B的相互作用，抑制了下游的CREB-BDNF通路，这些都促成了抑郁症的行为症状。选择性抑制mPFC中DAPK1或其与GluN2B亚基的相互作用具有快速和持续的抗抑郁作用。

 

这也扩大了我们对抑郁症和抗抑郁药作用的谷氨酸能机制的理解，为设计开发新型较少副作用的快速起效抗抑郁药开启了新的大门。

 

北京大学医学部的李素霞副研究员和韩盈博士以及北京大学第六医院的徐凌志博士为该论文的共同第一作者，北京大学麦戈文脑科学研究所、北京大学第六医院陆林教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、科技部国家重点基础研究发展计划（973计划）和北大-清华生命科学联合中心的支持。