我们都有过这样的体验:生病时常常感到疲惫、食欲减退、缺乏干劲。在癌症患者中,这种情况尤其明显,称之为恶病质(cachexia)。疾病引发的急性炎症可能导致这些症状,尽管此机制在一定程度上帮助个体保持能量抵抗病原体,但慢性炎症却会损害患者健康,影响生活质量和社交能力,并与抑郁状态密切相关。慢性炎症与神经精神症状之间的关系尚不明确,而其影响行为的神经生物学机制也亟待探讨,这不仅制约了相关疗法的研究与开发。
极后区(areapostrema,ArP)位于延髓背侧,作为一对室周器官,拥有高通透性毛细血管,不受血脑屏障的限制,能够直接接触血液中的化学信使。白细胞介素-6(IL-6)是炎症性疾病的重要标志,其在急性及慢性炎症和癌症状态下的含量显著升高。ArP因表达IL-6受体而能够检测外周炎症分子,因此,在炎症及癌症状态下,ArP的神经活动可能发挥重要作用。
2025年4月11日,美国密苏里州圣路易斯市华盛顿大学医学院和纽约州冷泉港实验室的研究团队发表的研究文章《A neuroimmune circuit mediates cancer cachexia-associated apathy》揭示了ArP-PBN(臂旁核)-SNpr(黑质网状部)-VTA(腹侧被盖区)-NAc(伏隔核)通路在癌症恶病质引发的动机变化中的作用,为慢性炎症与抑郁症状之间的机制提供了新见解。
为探究癌症是否会导致动物动机降低,研究团队将C26腺癌细胞皮下注射到实验动物胁腹部,构建结肠癌临床前模型。通过累进比率范式和去留觅食决策任务评估动物的动机水平,实验发现,结肠癌模型鼠获取食物和饮水的动机随着癌症的加重显著下降,而在其他行为测试中如糖水偏好、悬尾、强制游泳和旷场实验中,模型鼠和对照动物表现未见差异。这表明,结肠癌模型确实导致了动物动机水平的降低,但并未对其快感、绝望情绪和运动能力产生影响。
为验证结肠癌引起的神经系统炎症,研究者们检测了表现不同症状的小鼠(恶病质与恶病质前期)血浆和脑组织中44种细胞因子的水平。通过主成分分析,发现脑组织中细胞因子旋转成分能够区分对照动物、恶病质动物及恶病质前期动物,提示脑细胞因子与动物的恶病质水平相关,且IL-6在血浆和脑组织中的变化影响显著。进一步研究表明,IL-6在恶病质小鼠脑内显著升高,且与BBB的通透性增加密切相关,影响动物行为的必要条件明显。
通过光遗传学和药物遗传学技术,研究团队发现了影响激动行为变化的脑区。在恶病质状态下,PBN的兴奋/抑制比例下降,抑制SNpr对VTA的GABA投射可明显改善VTA的抑制水平。研究表明,恶病质导致了VTA在PBN和SNpr的抑制进一步加重,进而减少了NAc中的多巴胺分泌。
不仅如此,研究还发现,与IL-6的升高关联,ArP同时负责感知血液中IL-6和调控PBN的功能,通过下调ArP中IL-6受体表达,癌症模型动物的动机行为得以显著改善。这也指向了IL-6在癌症状态下对神经系统炎症的重要作用。
总结来说,研究团队发现,癌症造成的恶病质状态下,IL-6信号影响了ArP-PBN-SNpr-VTA-NAc环路,导致VTA多巴胺分泌降低,进而引发动物动机低下的状态。尽管拮抗IL-6未能改善终末期动物的体重或延长生存期,但对提高情绪动机水平起到了积极作用。这项研究不仅为理解系统性炎症或自身免疫性疾病引发的抑郁表现提供了新视角,也为未来的抑郁症治疗指明了新方向,避免了常规治疗可能带来的副作用。
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