小胶质细胞性别依赖性介导Δ9-四氢大麻酚（THC）诱导恐惧记忆再巩固破坏的作用

《Neuropsychopharmacology》：Sex-specific role of microglia in Δ9-tetrahydrocannabinol-induced disruption of fear memory reconsolidation

　　

摘要 在创伤后应激障碍（PTSD）中，小胶质细胞更多地参与恐惧相关神经环路，并参与恐惧记忆处理反应。Δ9-四氢大麻酚（THC，大麻的主要精神活性成分）的再巩固破坏作用通常与大麻素1型受体（CB1）信号通路相关。THC还会激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ），而CB1和PPARγ均可调节神经免疫过程，包括小胶质细胞活性。这种双重机制提示，THC对恐惧记忆再巩固的影响可能超越经典大麻素信号通路。研究人员假设，THC通过背侧海马（DH）中小胶质细胞的募集，并以性别特异性的方式通过CB1和PPARγ通路破坏情境恐惧记忆的再巩固。成年雄性和雌性Wistar大鼠接受了情境恐惧条件化，随后在记忆提取后立即给予THC（0.002 mg/kg，腹腔注射）或溶媒。通过免疫荧光、药理学抑制和化学遗传学抑制在DH中评估小胶质细胞的参与。通过DH内选择性拮抗剂输注评估CB1和PPARγ受体的作用。THC在雄性和雌性大鼠中均破坏了再巩固。在雄性大鼠中，恐惧记忆提取增加了DH CA1亚区的小胶质细胞参与，而THC进一步增强了这种参与。小胶质细胞的药理学和化学遗传学抑制，以及选择性CB1和PPARγ拮抗，均阻断了THC在雄性大鼠中的作用。在雌性大鼠中，THC诱导的再巩固阻断具有周期依赖性，发生在动情期和间情期，但不在动情前期，并且仅通过CB1激活介导。这些发现明确了介导THC再巩固破坏作用的性别特异性神经免疫通路，为新型性别定制治疗策略提供了机制基础。

论文解读文章

研究背景与问题

创伤后应激障碍（PTSD）是一种由危及生命事件触发、以持续侵入性创伤记忆为特征的精神障碍，其在女性中患病率更高，且共病率和康复率低于男性。越来越多的证据表明神经免疫信号在PTSD的维持中起关键作用。小胶质细胞作为中枢神经系统主要的先天免疫细胞，在调节包括恐惧记忆处理在内的脑功能中扮演着越来越重要的角色。在啮齿类动物模型中，应激诱导的小胶质细胞参与会导致类似PTSD的压力相关精神病理学的异常表型，且这些过程受到性别调节。Δ⁹-四氢大麻酚（THC）是大麻中的主要精神活性成分，其破坏恐惧记忆再巩固的作用通常与大麻素1型受体（CB1）信号相关。然而，THC还能激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ），而两者都能调节包括小胶质细胞活性在内的神经免疫过程。此前的研究表明，在雄性大鼠中，THC通过涉及DH和前边缘皮层CB1激活的机制破坏恐惧记忆再巩固。但在雌性大鼠中，THC是否通过性别特异性机制引发恐惧记忆再巩固的破坏尚不清楚。为了探究这一问题，研究人员开展了本研究，旨在检验THC诱导的再巩固损伤是否与性别依赖性小胶质细胞募集相关，以及该效应是否由DH中的CB1或PPARγ介导。该研究论文发表于《Neuropsychopharmacology》。

关键研究方法简述

本研究使用了三月龄成年Wistar大鼠（总计349只，包括雄性和雌性），所有程序均经当地伦理委员会批准。核心实验范式为情境恐惧条件化。记忆提取后，立即腹腔注射THC或其溶媒。通过免疫荧光检测小胶质细胞特异性标志物离子钙结合衔接分子1（Iba-1）的表达。通过向DH内输注药物（如小胶质细胞抑制剂米诺环素MINO、CB1拮抗剂AM251、PPARγ拮抗剂GW9662）进行药理学干预。通过向DH CA1区注射腺相关病毒AAV1-CD68-hM4Di-mCherry，并给予设计药物DREADD激动剂21（C21）进行化学遗传学抑制，以靶向沉默小胶质细胞。通过高效液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS）定性分析THC及其代谢物。通过阴道细胞学检测确定雌性大鼠的动情周期阶段。行为学结果以僵直时间作为恐惧记忆指数，并通过新物体识别（NOR）任务评估记忆特异性。使用单因素、重复测量或两因素重复测量方差分析等统计方法处理数据。

研究结果

1. THC在雄性及动情期、间情期雌性大鼠中破坏恐惧记忆再巩固

在雄性大鼠中，THC（0.002 mg/kg）显著降低了测试阶段的僵直时间，表明其破坏了恐惧记忆再巩固。在雌性大鼠中，THC的效应具有周期依赖性：在动情期和间情期，THC同样降低了僵直时间，但在动情前期无效。THC处理未影响NOR记忆，表明其效应具有恐惧记忆特异性。定性分析显示，THC的活性代谢物11-羟基-THC在给药后30和60分钟在雄性和雌性大鼠的血浆和DH中均被检测到。

2. THC在雄性大鼠DH CA1区增强再巩固期间的小胶质细胞募集

免疫荧光分析显示，在记忆提取后90分钟，THC处理显著增加了雄性大鼠DH CA1区Iba-1的荧光强度，并减少了小胶质细胞的总分支长度，增大了胞体面积。这表明THC在再巩固窗口期增强了雄性大鼠DH CA1区的小胶质细胞参与和形态重塑。在雌性大鼠DH CA1区，各组间Iba-1荧光强度无显著差异，表明无小胶质细胞募集。然而，在基础状态下，雌性大鼠的Iba-1荧光强度高于雄性大鼠，提示存在性别差异。在前边缘皮层，雄性和雌性大鼠均未观察到Iba-1荧光强度的显著变化。

3. 小胶质细胞介导THC诱导的再巩固损伤仅存在于雄性大鼠

3.1 药理学抑制

在雄性大鼠中，向DH内输注小胶质细胞抑制剂MINO，阻断了THC诱导的再巩固损伤。在雌性大鼠中，MINO预处理未能阻止THC的作用。

3.2 化学遗传学抑制

在雄性大鼠中，通过C21激活DH CA1区小胶质细胞表达的hM4Di，阻断了THC的作用。在雌性大鼠中，C21预处理未能阻断THC的效应。共聚焦图像显示mCherry在Iba-1阳性细胞（小胶质细胞）和部分非Iba-1阳性、具有神经元样形态的细胞中均有表达，提示可能存在脱靶效应。

4. THC通过两性CB1受体及仅雄性PPARγ受体影响恐惧记忆再巩固

在雄性大鼠中，向DH内输注CB1拮抗剂AM251或PPARγ拮抗剂GW9662，均能阻断THC诱导的再巩固损伤。在雌性大鼠中，只有AM251能阻断THC的效应，而GW9662则不能。这表明，在雄性大鼠中，THC的作用由CB1和PPARγ共同介导；而在雌性大鼠中，则仅由CB1介导。

讨论与结论总结

本研究首次提供了证据，表明超低剂量的THC通过涉及小胶质细胞功能和内源性大麻素信号通路的机制，破坏了大鼠DH中的恐惧记忆再巩固，且该效应具有性别和动情周期依赖性。在雄性而非雌性大鼠中，这种破坏需要小胶质细胞的募集，因为小胶质细胞的药理学或化学遗传学沉默完全消除了THC对恐惧记忆的影响。此外，研究明确了介导这些药理效应的受体特异性贡献。在雌性大鼠中，CB1信号主要介导了THC对再巩固的影响；而在雄性大鼠中，CB1和PPARγ均参与其中。这些结果揭示了一种新的性别特异性神经免疫-内源性大麻素相互作用在恐惧记忆调节中的作用，强调了小胶质细胞活性在决定大麻素干预结果中的重要性。

翻译研究结论：

“本研究发现，THC通过背侧海马区小胶质细胞功能和内源性大麻素信号通路破坏恐惧记忆再巩固，此效应具有性别和动情周期特异性。在雄性中，此过程依赖于小胶质细胞募集并由CB1和PPARγ受体介导；在雌性中，该效应仅由CB1受体介导且不依赖小胶质细胞。这些结果揭示了THC影响再巩固的性别特异性神经免疫通路，为开发针对PTSD的性别定制疗法提供了机制基础。”