《Physiology & Behavior》：Sex Difference in Stress Susceptibility and Resilience in a Restraint Stress-induced Depression Mouse Model: A Proteomic Investigation of the Hippocampal Dentate Gyrus
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抑郁症性别差异的分子机制研究——以小鼠海马齿状回为模型，通过蛋白质组学分析发现慢性应激下雄性小鼠的14-3-3蛋白家族表达具有性别特异性调控作用，涉及细胞周期、Hippo信号通路等关键功能。
Vincy Vijay|Suman Ray|Rufustin Kingsly|Pooja Sharma|Arvind Kumar|Sumana Chakravarty
应用生物学，CSIR-印度化学技术研究所（IICT），海得拉巴
摘要
重度抑郁症中的性别差异已经得到充分证实，女性比男性更容易受到影响，且症状更为严重。然而，导致这种差异的分子机制仍不清楚。慢性压力是引发抑郁症的关键因素，而压力对神经发生海马齿状回（DG）的显著影响可能是这一关联中的关键因素。本研究探讨了小鼠对慢性压力的性别特异性反应。雌性表现出抑郁症状，包括快感缺失和绝望感，而雄性则表现出较强的恢复力。有趣的是，无论性别如何，在齿状回中都观察到了促肾上腺皮质激素释放激素受体的上调。然而，在因压力而抑郁的雌性小鼠中，早期成年神经发生的标志物受损以及树突棘密度降低，这表明在恢复力方面可能存在性别特异性差异，雄性具有更强的能力来抵御慢性压力的负面影响。因此，我们采用蛋白质组学方法来研究雄性和雌性小鼠海马齿状回对慢性压力的性别特异性反应的分子基础。本研究鉴定了20种差异表达的蛋白质，这些蛋白质与关键细胞功能相关，包括细胞周期调控、Hippo信号通路、PI3K/AKT信号通路和轴突导向。值得注意的是，只有14-3-3家族中的一小部分蛋白质在受压的雄性和雌性小鼠之间表现出不同的表达模式，这表明它们可能在调节雄性的压力恢复力中起作用。总体而言，这些发现突显了海马齿状回对慢性压力反应的性别特异性差异，并揭示了基于性别的压力易感性的分子机制。
引言
压力是身体对内部或外部环境变化的适应性反应，对于维持生理和心理平衡至关重要[1]。然而，长期或过度的压力暴露可能会产生有害后果，导致各种神经精神障碍的发展，包括重度抑郁症[2]。许多研究表明，雄性和雌性对慢性压力的反应存在差异[3]。与男性相比，女性更容易受到抑郁症的影响，并且症状更为严重[4,5]。慢性压力对大脑有深远且异质性的影响，其中海马齿状回在重度抑郁症的发展中起着关键的神经生物学作用[6,7]。作为海马的重要亚区，齿状回（DG）在各种认知和情绪过程中起着关键作用，参与学习、记忆形成、情绪调节以及尤其是成年神经发生——即在成年大脑中生成新的神经元[8]。
此外，研究已经明确指出，齿状回中的成年神经发生和神经可塑性受损与重度抑郁症的严重程度直接相关[9,10]。尽管现有文献记录了发情周期和性腺激素对基础成年神经发生不同阶段的影响，但性腺激素在性别特异性反应中的作用（如细胞增殖、未成熟神经元的存活或成熟神经元的存活）仍存在争议。例如，Lagace等人报告称，在齿状回的亚颗粒区，无论发情周期或卵巢切除状态如何，新神经元的增殖或存活均无显著性别差异。此外，他们观察到在氟西汀治疗21天后，雄性和雌性小鼠的亚颗粒区增殖都有所增加[11]。相比之下，Tzeng等人认为性腺激素对压力反应和神经发生存在性别差异[12]。尽管如此，人们认识到在压力条件下，神经发生过程中会发生性别特异性改变，这些改变取决于压力类型的性质、持续时间和时机[13]。
慢性压力会诱导下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）的过度激活，从而导致糖皮质激素过量，这会以性别特异性的方式影响齿状回中新神经元的增殖、成熟和存活[14]。产前和青春期前的压力已在多种动物模型中表现出行为、认知能力和海马神经发生的性别特异性反应[15]。在慢性压力下，雄性和雌性受试者中，依赖于齿状回的认知功能（如模式分离）也表现出差异[16]。临床研究表明，电休克治疗（ECT）后海马齿状回体积增加，从而缓解了MDD患者的抑郁症状[17]。此外，许多抗抑郁药的疗效以及抑郁症的缓解和复发与齿状回的正常功能直接相关[18]。有趣的是，齿状回在压力恢复力中的作用在动物模型和人类研究中都有充分的记录。诸如更高的树突棘密度、齿状回体积增加、5-羟色胺受体的兴奋性增强以及神经发生增加等因素都被证明有助于这种压力恢复力[[19], [20], [21], [22], [23]]。
然而，对压力易感性的性别特异性差异及其在齿状回中的分子机制尚未完全理解。虽然在阐明齿状回在重度抑郁症的发展和治疗中的关键作用方面取得了显著进展[10,19]，但介导雄性和雌性之间差异性压力反应的具体途径和因素仍是一个活跃的研究领域。本研究旨在阐明雄性和雌性海马齿状回对七天慢性束缚压力的性别依赖性差异。随后对雄性和雌性小鼠的齿状回区域进行了全面的蛋白质组学分析，目的是识别可能解释雄性和雌性在慢性压力下的不同恢复力和易感性的关键分子途径和关键蛋白质。
实验部分
动物
从CSIR-印度化学技术研究所和CSIR-细胞与分子生物学中心的动物繁殖设施获得了8-10周大的C57BL/6J雄性和雌性小鼠（协议编号：IICT/IAEC 71-2023；CCMB/IAEC19/2012）。在开始压力实验前，这些动物被适应了一周。实验分为四组：雄性对照组（MC）、雄性压力组（MS）、雌性对照组（FC）
慢性束缚压力仅在雌性小鼠中诱导出类似抑郁的表型
经过一周的反复束缚压力后，仅雌性小鼠表现出类似抑郁的症状。具体来说，受压的雌性小鼠在蔗糖偏好测试、泼溅测试和强迫游泳测试中表现出显著的蔗糖偏好降低、总梳理时间减少和不动时间增加，表明出现了快感缺失和行为绝望。相比之下，雄性小鼠没有表现出任何与抑郁相关的行为变化
讨论
本研究深入探讨了近年来在临床和动物模型研究中广泛记录的重度抑郁症的性别特异性现象[32]。虽然众所周知女性对压力的敏感性更高[3,33]，导致她们更容易患上抑郁症[4,5]，但其背后的原因仍不清楚。先前的研究提出了各种潜在的
局限性和未来方向
在本研究中，我们使用qPCR评估了与齿状回成年神经发生相关的阶段特异性转录程序。观察到Nes, Sox2, Dcx和Gfap在雌性中的表达下调，而Rbfox3/NeuN在两性中的表达没有变化。尽管这些数据表明压力抑制了雌性的早期神经发生相关转录本，但需要注意的是，mRNA水平可能与蛋白质表达和细胞动态有显著差异。
结论
重度抑郁症是一种异质性疾病，涉及不同脑区的神经回路改变。尽管其潜在的病理生理机制尚不清楚，但一个明确的事实是，该疾病在不同年龄组中具有性别特异性。本研究旨在阐明性别特异性压力诱导的抑郁表型的分子基础，特别关注海马齿状回。多项研究报告称，齿状回是一个重要的神经发生区域
CRediT作者贡献声明
Vincy Vijay：概念构思、数据管理、正式分析、研究方法、验证、初稿撰写
Suman Ray：研究方法、数据管理、初稿撰写
Rufustin Kingsly：研究方法、正式分析
Pooja Sharma：研究方法、正式分析
Arvind Kumar：概念构思、项目监督、正式分析、写作-审稿和编辑
Sumana Chakravarty：项目监督、概念构思、资源协调、资金支持
作者贡献
VV、AK和SC共同构思和设计了这项研究。VV、SR、RK、PS和SC参与了实验和数据分析。RK和PS参与了部分研究和数据生成。VV和SR撰写了初稿。SC和AK参与了项目管理、正式分析、资金获取、审稿并进行了最终版本的编辑。SC监督了本研究中的所有实验。
资金支持
本研究在SERB POWER奖学金（SPF/2021/000045）的支持下进行，由SC获得。VV感谢DST-INSPIRE India提供的博士奖学金。
伦理批准
所有动物实验均获得了印度海得拉巴印度化学技术研究所IICT/IAEC 71-2023和细胞与分子生物学中心CCMB/IAEC19/2012的机构动物伦理委员会的批准。实验过程遵循了ARRIVE指南。
CRediT作者贡献声明
Vincy Vijay：初稿撰写、验证、方法论、研究、正式分析、数据管理、概念构思
Suman Ray：初稿撰写、方法论、研究、数据管理
Rufustin Kingsly：研究、正式分析
Pooja Sharma：研究、正式分析
Arvind Kumar：审稿与编辑、项目监督、正式分析、概念构思
Sumana Chakravarty：审稿与编辑、项目监督、资源协调
致谢
作者衷心感谢B. Jyothi Lakshmi在整个研究期间对动物的精心照料和维护。同时感谢CSIR-IICT的KIM部门提供了机构出版编号IICT/Pubs./2025/233。
