《Neuropharmacology》:Agomelatine Alleviates Depressive-Like Behaviors in Mice by Promoting Mitophagy in Parvalbumin-Expressing Neurons of the Hippocampal Ventral Dentate Gyrus
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抑郁症小鼠模型显示阿戈美拉汀通过促进海马vDG区PV神经元线粒体自噬改善抑郁样行为,机制涉及抑制氧化应激和神经炎症,其效果优于氟西汀。
叶素红|徐巧璐|鲍玲|阿扎尔·巴德里·侯赛因|卢青琳|袁霞|纳什瓦·阿明|方马荣
中国金华市第二医院神经病学与精神病学系,金华321004
摘要
背景
重度抑郁症(MDD)的发病率很高,但部分患者对传统治疗反应不佳。线粒体功能障碍、线粒体自噬受损以及海马区表达小清蛋白(PV)的神经元缺陷与MDD的发病机制有关,而阿戈美拉汀的抗抑郁机制涉及这些因素的具体机制仍不清楚。
目的
本研究旨在探讨阿戈美拉汀是否通过促进海马腹侧齿状回(vDG)中PV神经元的线粒体自噬来缓解抑郁样行为。
方法
雄性C57BL/6J和Pvalb-cre::Ai14小鼠被暴露于慢性不可预测的轻度应激(CUMS)以建立抑郁模型。实验组包括对照组、CUMS组、CUMS+氟西汀(FLX)组、CUMS+阿戈美拉汀(AGO)组、CUMS+阿戈美拉汀+3-甲基腺嘌呤(自噬抑制剂)组、CUMS+阿戈美拉汀+雷帕霉素(一种以细胞类型依赖的方式间接促进自噬的mTORC1抑制剂)组,以及CUMS+靶向vDG的AAV-Beclin1过表达(oeBeclin1)±AGO组。进行了行为测试(TST、FST、SPT、OFT、SIT)和分子/形态学分析(Western blotting、免疫荧光、RT-qPCR、DHE染色、TEM、高尔基体染色)。
结果
CUMS引发了抑郁样行为并降低了PV神经元的密度。阿戈美拉汀的效果不亚于氟西汀。从机制上讲,它上调了与自噬相关的蛋白质(Beclin1、ATG5、LC3II/I),同时下调了p62。oeBeclin1与阿戈美拉汀联合使用后,改善了线粒体形态,减少了活性氧(ROS),并抑制了神经炎症。
结论
总之,阿戈美拉汀通过促进海马vDG中PV神经元的线粒体自噬来缓解CUMS引起的抑郁样行为,从而减轻了线粒体损伤和神经炎症。这揭示了其抗抑郁作用的新机制,并强调了靶向线粒体自噬激活作为治疗MDD的有前景策略。
引言
重度抑郁症(MDD)是一种常见的精神疾病,其特征是持续的低情绪、快感缺失和社会退缩,影响着全球数百万人(Kessler等人,2003年;Tian等人,2025年)。尽管有选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)等抗抑郁药可用,但仍有约30%的患者对治疗无反应,这表明需要探索新的治疗靶点和机制(Del Casale等人,2019年)。表达小清蛋白(PV)的中间神经元在调节海马神经回路稳态和情绪处理中起着关键作用。我们之前的研究(Chen等人,2022年)表明,抑郁小鼠的海马腹侧齿状回(vDG)中PV神经元密度显著降低,而针对性地敲低vDG PV神经元会引发抑郁样行为。这表明恢复PV神经元功能可能是一种有效的抗抑郁治疗策略。
阿戈美拉汀是一种新型抗抑郁药,已被批准用于临床,它是褪黑素MT1/MT2受体的双重激动剂和5-HT2C受体的拮抗剂,这使其不同于传统的抗抑郁药如选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)(Li等人,2024年)。与主要调节单胺类神经递质再摄取的SSRIs不同,阿戈美拉汀通过改善昼夜节律障碍、调节突触可塑性和抑制神经炎症来发挥抗抑郁作用,并且在临床应用中具有起效快和副作用少的优势(Norman等人,2019年)。然而,其临床疗效在某些患者中仍有限,其背后的分子和细胞机制尚未完全阐明,这是扩大其临床应用和开发靶向联合疗法的关键。
线粒体功能障碍是MDD的另一个特征。受损的线粒体会释放线粒体DNA(mtDNA)和活性氧(ROS),激活NLRP3炎性小体和NF-κB信号通路,引发持续的神经炎症(Islam,2017年)。线粒体自噬是一种选择性清除受损线粒体的自噬形式,对维持线粒体质量至关重要。线粒体自噬受损会导致功能失调的线粒体积累,加剧神经炎症,从而促进MDD的发病机制(Ulecia-Morón等人,2025年)。
我们假设阿戈美拉汀通过促进海马vDG中PV神经元的线粒体自噬来缓解抑郁样行为,从而减轻线粒体损伤和神经炎症。本研究使用慢性不可预测的轻度应激(CUMS)小鼠、自噬调节剂和AAV介导的Beclin1过表达来验证这一假设。
实验动物
品系和来源:C57BL/6J小鼠购自杭州Enlighten the Truth实验室动物技术有限公司。Pvalb-cre(IMSR_JAX: 008069)和Ai14(IMSR_JAX: 007908)小鼠来自Jackson实验室。
本研究中仅使用雄性小鼠,因为重度抑郁症(MDD)的发病机制存在明显的性别差异,且雄性小鼠对CUMS的反应稳定,个体间变异性低,这是经典的实验设置。
CUMS引发抑郁样行为并降低PV神经元密度,阿戈美拉汀可逆转这些变化
实验流程如图1A所示,雄性C57BL/6J小鼠接受了21天的CUMS处理,并同时给予相应药物(对照组、CUMS组、CUMS+氟西汀组、CUMS+阿戈美拉汀组)。
讨论
我们的研究揭示了阿戈美拉汀发挥抗抑郁作用的新机制:通过促进海马腹侧齿状回(vDG)中表达小清蛋白(PV)的神经元的线粒体自噬,减轻线粒体功能障碍、神经炎症及随之而来的抑郁样行为。为了将这些发现置于更广泛的背景下,我们整合了现有文献的见解,并强调了该研究对重度抑郁症(MDD)研究的贡献。
局限性与未来方向
尽管有这些发现,我们的研究仍存在一些局限性。首先,分子和形态学实验的样本量(每组n=3)相对较小,尽管这种样本量在类似的临床前研究中被广泛使用(引用相关NCS研究),并且增加了技术重复实验以确保数据可靠性,但统计功效仍然有限;未来的研究将增加样本量并计算置信区间以进一步验证结果。其次,我们
作者贡献声明
方马荣:撰写 – 审稿与编辑、监督、资源提供。叶素红:撰写 – 初稿撰写、资金获取、数据管理、概念构思。鲍玲:正式分析。徐巧璐:撰写 – 初稿撰写、数据可视化、实验设计。卢青琳:实验设计。阿扎尔·巴德里·侯赛因:数据验证、正式分析。纳什瓦·阿明:撰写 – 审稿与编辑、数据验证。袁霞:数据管理
利益冲突声明
本文作者均无任何可能影响本研究结果的利益冲突。
数据可用性
本研究中使用和/或分析的数据集可向相应作者索取。
利益冲突声明
作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本工作得到了金华市重点科技项目(项目编号:2023-3-073)、金华市科技项目(项目编号:2024-4-152)以及浙江省康复医学协会科学研究专项基金(项目编号:ZKKY2024001)的支持。