《Endocrinology》：Selenoprotein P deletion ameliorates metabolic stress-associated anxiety-like behavior in male mice
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本研究聚焦于2型糖尿病等代谢应激与焦虑之间的双向关联，探讨了硒蛋白P(SeP)在其中的关键作用。研究人员通过构建脑特异性Selenop敲除(bSelenop-/-)小鼠模型，结合RNAscope原位杂交、行为学测试和人群流行病学数据，发现星形胶质细胞来源的SeP是连接代谢异常与焦虑行为的重要分子。高脂高糖饮食(HFHSD)可加剧野生型小鼠的焦虑样行为，而脑内Selenop缺失可显著改善此现象，且不影响空间记忆。人群数据进一步显示，血清全长度SeP(FL-SeP)水平与焦虑症状呈正相关。该研究为理解代谢-精神共病提供了新机制，提示靶向SeP或可成为治疗代谢相关焦虑的潜在策略。
在现代社会，2型糖尿病和肥胖等代谢性疾病的发病率持续攀升，与之伴随的焦虑等情绪障碍也日益凸显。这两种疾病看似分属不同领域，实则相互影响，形成恶性循环：糖尿病通过心理压力、血糖波动等途径增加焦虑风险，而焦虑又通过应激饮食、治疗依从性差等行为加重代谢异常。尽管这种双向关联的行为和社会层面已有较多研究，但其背后的分子机制仍如迷雾般亟待揭开。
以往研究表明，硒蛋白P(SeP)作为一种肝因子，在糖尿病状态下表达上调，并与胰岛素抵抗、血管生成受损等多种病理过程相关。然而，SeP是否在代谢应激相关的焦虑中扮演角色，尚属未知领域。为此，研究团队将目光投向大脑这一情绪调节的中枢，探索SeP在其中的表达、功能及其在代谢-焦虑桥梁中的作用。
为回答这一科学问题，研究人员开展了一项整合动物模型与人群数据的多层次研究。首先，他们通过RNAscope原位杂交技术精准定位了Selenop在小鼠脑内的表达，发现其主要分布于星形胶质细胞、小胶质细胞及脉络丛内皮细胞，尤其是在与应激和恐惧相关的杏仁核区域表达丰富。有趣的是，尽管高脂高糖饮食(HFHSD)显著上调了肝脏中的Selenop表达，脑内的Selenop水平却保持稳定，提示脑内SeP可能具有独立于外周代谢状态的调节功能。
研究的关键在于构建了脑特异性Selenop敲除(bSelenop-/-)小鼠模型。通过将Selenop-floxed小鼠与Nestin-Cre小鼠交配，成功实现了星形胶质细胞中Selenop的特异性敲除，而小胶质细胞和内皮细胞的表达得以保留。这种精准的基因操作使得研究者能够专门探究星形胶质细胞来源的SeP在焦虑行为中的作用，排除了其他细胞类型的干扰。
主要技术方法概述
研究采用脑特异性基因敲除小鼠模型，通过RNAscope原位杂交技术定位Selenop在脑内的细胞分布，利用高架十字迷宫和旷场实验评估焦虑样行为，通过巴恩斯迷宫测试空间记忆功能，并开展葡萄糖耐量实验评估代谢状态。人群研究部分基于日本鹿町(SHIKA)的横断面调查数据，分析血清全长度SeP(FL-SeP)与焦虑症状的关联。
Glial Selenopexpression in the anxiety-associated amygdala
通过RNAscope原位杂交结合免疫组化染色，研究首次在细胞水平证实了Selenop在脑内的表达模式。结果显示，在控制小鼠的杏仁核区域，Selenop信号主要与星形胶质细胞标志物谷氨酰胺合成酶(GS)和小胶质细胞标志物离子钙结合适配分子1(Iba1)共定位，而在神经元中几乎不表达。这一发现明确了胶质细胞是脑内SeP合成的主要来源，为理解SeP的神经功能提供了细胞基础。
HFHSD did not affect brain Selenopexpression
尽管HFHSD喂养显著上调了肝脏中的Selenop表达，但通过RT-qPCR和RNAscope信号强度定量分析发现，这种饮食干预对大脑多个区域(包括海马、皮层、下丘脑、小脑和嗅球)的Selenop表达均无显著影响。这一结果表明，脑内SeP水平相对独立于外周代谢状态，可能具有独特的调节机制。
Nestin-Cre mediated deletion of Selenopin the brain
基因敲除效率验证显示，bSelenop-/-小鼠在杏仁核星形胶质细胞中的Selenop表达显著降低，同时在大脑皮层、海马、小脑、下丘脑和嗅球等多个脑区的SelenopmRNA水平也明显下降。这种区域广泛但细胞类型特异性的敲除效果，为后续行为学研究的解读提供了可靠的模型基础。
Brain-specific Selenopdeletion did not affect body weight and glucose tolerance
代谢表型分析发现，bSelenop-/-小鼠与对照小鼠在体重增长、空腹血糖水平和葡萄糖耐量方面均无显著差异，即使经过8周的HFHSD喂养后也是如此。这一结果排除了代谢因素对行为表现的间接影响，表明后续观察到的行为差异更可能直接源于脑内SeP的变化。
Selenopdeletion mitigated anxiety-like behavior
行为学实验是本研究的核心发现。在高架十字迷宫测试中，bSelenop-/-小鼠在开放臂停留时间显著长于对照组，表现出更低的焦虑样行为。HFHSD喂养加剧了对照组的焦虑表现，但这种效应在敲除小鼠中被显著减弱。旷场实验进一步验证了这一结果：HFHSD显著减少了对照组小鼠在中心区域的停留时间，而敲除小鼠则保持了相对正常的行为模式。这些发现强烈提示，星形胶质细胞来源的SeP在代谢应激诱导的焦虑行为中起关键作用。
Selenopdeletion does not affect spatial memory
通过巴恩斯迷宫测试评估空间记忆功能，发现bSelenop-/-小鼠与对照组在学习速度和准确率上无显著差异，表明脑内SeP的缺失特异性影响焦虑行为，而不损害认知功能。这一结果与既往全身性敲除研究报道的记忆障碍不同，可能反映了星形胶质细胞特异性敲除与全身敲除的差异，或不同行为测试方法的敏感性差异。
Selenopdeletion does not affect Gpx1expression in the brain
为探讨潜在机制，研究检测了硒依赖性抗氧化酶谷胱甘肽过氧化物酶1(Gpx1)的表达。结果显示HFHSD可下调多个脑区的Gpx1表达，但Selenop敲除并不影响Gpx1水平，表明SeP调控焦虑的机制可能不依赖于传统的硒供应功能，而是通过其他途径如氧化还原信号调节实现。
Human epidemiological evidence for the association between SeP levels and anxiety symptoms
人群研究数据为动物实验发现提供了临床相关性支持。对187名社区成年人的分析显示，血清FL-SeP水平与焦虑症状(以坐立不安为指标)显著正相关，这种关联在调整了年龄、性别、BMI和HbA1c等混杂因素后仍然存在。多因素逻辑回归分析得出，血清FL-SeP每增加1 mg/L，焦虑症状风险增加71%(OR=1.71, 95%CI:1.03-2.82)。
研究结论表明，硒蛋白P(SeP)可能是连接代谢异常与焦虑行为的关键分子桥梁。脑内星形胶质细胞来源的SeP在代谢应激诱导的焦虑中发挥重要作用，而靶向抑制SeP可能成为治疗代谢相关情绪障碍的新策略。这一发现不仅深化了对代谢-精神共病机制的理解，也为开发SeP中和抗体等干预措施提供了理论依据，具有重要的临床转化价值。该研究发表于《Endocrinology》杂志，为内分泌因子调控神经精神功能提供了新的证据。
