由星形胶质细胞上的P2Y1R受体介导的NR2B-CaMKII信号通路在齿状回中发挥作用，这解释了低剂量LPS（脂多糖）的抗抑郁效应

本研究发现低剂量LPS通过激活小胶质细胞P2Y1受体，诱导GluN2B-CaMKII信号通路，促进海马齿状回ERK1/2-BDNF信号传导，从而逆转慢性应激引起的抑郁样行为。该机制揭示了小胶质细胞不足假说中关键信号节点，为开发靶向胶质细胞的新抗抑郁疗法提供依据。

　　

叶敏秀|黄超|顾一鸣|卢旭|朱涛|张毅

中国江苏省苏州市昆山市竹中路388号昆山中医院药学部，邮编215300

摘要

在海马齿状回中，小胶质细胞的减少是压力动物出现抑郁样行为的重要机制。通过低剂量脂多糖（LPS）逆转这种减少可以产生快速的抗抑郁效果，但其潜在机制尚未完全明了。我们之前的研究确定了星形胶质细胞P2Y1受体（P2Y1R）的激活以及随后的齿状回细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）-脑源性神经营养因子（BDNF）信号通路在低剂量LPS抗抑郁效应中的关键作用。本研究阐明了星形胶质细胞P2Y1R激活与低剂量LPS抗抑郁效应之间的信号级联反应。我们发现，低剂量LPS通过ATP触发的星形胶质细胞P2Y1R信号通路促进谷氨酸的释放。阻断N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体（而非代谢型受体）和NMDA受体的GluN2B亚型会消除低剂量LPS的抗抑郁效应。GluN2B的敲低也消除了低剂量LPS对CUS诱导的抑郁样行为和齿状回ERK1/2-BDNF信号通路损伤的逆转作用。此外，螯合细胞内Ca²⁺或抑制Ca²⁺/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II（CaMKII）也会消除低剂量LPS对慢性不可预测应激（CUS）诱导的抑郁样行为和齿状回ERK1/2-BDNF信号通路损伤的逆转作用。另外，抑制蛋白激酶A（PKA）和蛋白激酶C（PKC）并不会消除低剂量LPS的抗抑郁效应。这些发现表明，齿状回中GluN2B-CaMKII信号通路的激活对于低剂量LPS的快速抗抑郁作用以及LPS对海马区受损ERK1/2-BDNF信号通路的修复是必需的，这可能有助于阐明抑郁症的小胶质细胞缺陷假说。

引言

抑郁症是一种病因复杂的精神疾病。尽管基于单胺类的药物治疗被广泛使用，但仍有相当比例的患者对治疗产生耐药性（Boylan等人，2020年；Tundo等人，2015年），需要连续治疗数周才能获得潜在的临床益处（Blier和de Montigny，1994年），或者经历体重变化、睡眠障碍和性功能障碍等各种不良副作用（Weber等人，2023年；Ferguson，2001年）。这一临床局限性突显了探索单胺假说之外的替代病理生理机制和新治疗靶点的迫切需求。近年来，与小胶质细胞过度激活相关的抑郁症神经炎症假说受到了广泛关注；因此，抑制神经炎症被认为是治疗抑郁症的一种潜在策略（Wang等人，2024年；Xu等人，2024年）。然而，有趣的是，低水平的先天免疫刺激反而被发现在某些情况下能产生快速的抗抑郁效果（Tong等人，2017年；Gong等人，2018年；Hu等人，2020年；Cai等人，2020年；Fang等人，2025年），这为小胶质细胞在抑郁症中的作用提供了新的思考方向。

一个支持这一观点的重要发现是，单次低剂量的外周注射脂多糖（LPS）——一种经典的先天免疫刺激剂——可以通过恢复齿状回中小胶质细胞的数量和功能来逆转由各种有害压力引起的啮齿动物的抑郁样行为（Tong等人，2017年；Gong等人，2018年；Hu等人，2020年；Cai等人，2020年；Fang等人，2025年；Wang等人，2025b年；Zhu等人，2024年）。这种小胶质细胞的恢复与齿状回中外源性ATP的显著增加有关，我们之前已经证明ATP可以作为一种关键信号分子，通过激活星形胶质细胞上的嘌呤能P2Y1受体（P2Y1R）来刺激相邻的星形胶质细胞（Wang等人，2025a年）。被激活的星形胶质细胞中的P2Y1R随后触发细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）信号通路，并促进脑源性神经营养因子（BDNF）的合成，BDNF是增强神经发生和突触可塑性的关键介质（Han等人，2025年；Mohandas等人，2025年），这种作用发生在海马齿状回中（Lu等人，2022年）。然而，仍存在一个关键机制上的空白：星形胶质细胞P2Y1R的初始激活是如何转化为细胞内的ERK1/2-BDNF信号通路的，最终导致行为改善的？

星形胶质细胞主要通过释放胶质递质来调节突触可塑性和神经传递，其中谷氨酸是主要的递质候选者（Won等人，2025年；Andersen和Schousboe，2023年）。因此，谷氨酸的释放可以作为激活的星形胶质细胞与行为适应之间的关键联系。在这里，我们假设低剂量LPS诱导的星形胶质细胞P2Y1R的激活促进了谷氨酸在齿状回中的释放，而这种谷氨酸可能通过作用于不同类型的谷氨酸受体（如N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体、代谢型谷氨酸受体1（mGluR1）和mGluR5）来介导低剂量LPS的抗抑郁效应。在这项研究中，我们使用了慢性不可预测应激（CUS）小鼠模型，并结合了多学科方法，包括条件性基因敲除（星形胶质细胞P2Y1R CKO）、病毒介导的海马NR2B敲低、药理学拮抗以及详细的生化和行为分析来验证这一假设。

我们发现，NMDA受体的NR2B亚型对于低剂量LPS的抗抑郁效应是必需的。在NR2B激活后，钙调蛋白依赖性蛋白激酶II（CaMKII）——一种NMDA受体下游的Ca²⁺响应性激酶（Zhu等人，2025年）——而不是其他Ca²⁺响应性激酶（如蛋白激酶A（PKA）和PKC（Luo等人，2023年；Cong等人，2023年）——作为连接点，通过ERK1/2通路驱动BDNF的合成，从而完成了从低剂量LPS刺激到行为适应的信号通路。我们的研究可能有助于深入理解适当的先天免疫刺激策略如何快速逆转抑郁动物的抑郁样行为，并为开发针对胶质细胞的抗抑郁药物提供理论框架。

实验部分

实验动物

用于实验的六周大的C57BL6/J雄性小鼠购自北京Vital River实验室动物技术有限公司（中国北京）。星形胶质细胞P2Y1R基因条件性敲除小鼠（astrocytic P2Y1R CKO小鼠）是在我们的实验室中通过将P2Y1R^lox/lox小鼠与GFAP-Cre小鼠杂交获得的。所有小鼠每笼饲养五只，在标准饲养条件下生活一周，自由获取食物和水（12小时光照/黑暗周期，光照时间为07:00至19:00，温度23±1°C）

低剂量LPS驱动的星形胶质细胞P2Y1R信号通路在慢性应激小鼠的齿状回中诱导谷氨酸释放

先前的研究表明，由低剂量LPS激活的星形胶质细胞P2Y1R信号通路通过在海马齿状回中介导ERK1/2介导的BDNF合成产生快速的抗抑郁效果（Wang等人，2025a）。然而，被激活的星形胶质细胞如何介导低剂量LPS诱导的ERK1/2激活和BDNF合成，从而产生快速的抗抑郁效果仍不清楚。由于谷氨酸释放到细胞外微环境中是典型的功能...

讨论

本研究的主要贡献之一是确定了低剂量LPS在慢性应激小鼠中抗抑郁效应的信号机制。我们的结果显示，由ATP-星形胶质细胞P2Y1R信号通路激活的齿状回中谷氨酸的增加可能通过激活NR2B-Ca²⁺-CaMKII信号通路来介导低剂量LPS的抗抑郁效应，进而促进ERK1/2的激活和BDNF的合成

作者贡献声明

叶敏秀：方法学、研究、资金获取。黄超：写作——审稿与编辑、初稿写作、方法学、概念构思。顾一鸣：方法学、研究。卢旭：方法学、研究、资金获取。朱涛：方法学、研究。张毅：初稿写作、监督、研究、数据分析、概念构思。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了苏州市科学与教育项目（KJXW2023076）、国家自然科学基金（82401797）和江苏省基础研究计划（BK20240949）的资助。