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    我國科研人員揭示T細胞調控焦慮癥狀的分子機制

    日期 2019-11-06   來源:生命科學部   作者:田艷艷 王璞玥 馮雪蓮  【 】   【打印】   【關閉

      在國家自然科學基金項目(批準號:31822017,81572651,81771675)等資助下,浙江大學生命科學研究院靳津課題組聯合東南大學柴人杰課題組在免疫生理領域取得重要進展,揭示了免疫細胞代謝功能紊亂與心理疾病之間的聯系。相關研究成果以“Stress-induced Metabolic Disorder in Peripheral CD4+ T Cells Leads to Anxiety-like Behavior”(慢性應激狀態下CD4+ T細胞嘌呤代謝紊亂導致焦慮癥狀)為題,于2019年10月31日在國際學術期刊Cell(《細胞》)上在線發表。論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867419311171。該研究成果將為臨床上免疫系統疾病和精神疾病的診治提供理論指導。

      頻繁的急性情緒反應被稱為慢性應激,長期的慢性應激壓力會導致大腦中各種神經變化,增加抑郁和焦慮的風險。精神疾病與免疫功能障礙密切相關,除了行為改變,慢性應激還會導致免疫代謝和心血管系統的紊亂。目前研究已經發現了多種免疫分子在心理疾病中的生理功能。但是,外周T細胞在慢性應激誘導產生焦慮行為中的作用機制尚不明確。

      研究人員利用多組學分析和動物行為學等研究手段,發現體內缺少CD4+ T細胞的小鼠可以避免因外界壓力下的慢性應激誘導產生心理疾病。線粒體為細胞的生命活動提供能量,線粒體形態的變化參與了細胞代謝調控,對于細胞的正常發育至關重要。實驗數據顯示,在慢性應激狀態下,小鼠體內白三烯B4含量上升,使包括Naive T細胞在內的非炎性CD4+ T細胞線粒體分裂。代謝組和轉錄組分析表明,CD4+ T細胞中線粒體持續分裂可導致轉錄因子IRF1累積,IRF1與AdaXdhPnp2啟動子區結合使葡萄糖更多的通過戊糖磷酸途徑代謝,促進嘌呤從頭合成。慢性應激焦慮模型中,小鼠血清黃嘌呤含量有顯著的上升。大腦杏仁核在恐懼與焦慮的產生中起著關鍵作用,T細胞產生的過量嘌呤(包括次黃嘌呤和黃嘌呤)通過血液循環進入腦部,與腦左側杏仁核中少突膠質細胞上的腺苷受體A1結合,引起少突膠質細胞活化并增殖,繼而過度活化左側杏仁核區域神經元導致焦慮癥狀。研究人員進一步分析了焦慮癥患者與健康對照組血清中的代謝物,發現患者血清黃嘌呤水平升高,證明人體內存在類似的生理過程。

      該項研究工作確定了慢性應激如何影響CD4+ T細胞的線粒體形態,闡明了一種外周T細胞在慢性應激誘導產生焦慮行為中的作用機制。隨著現代生活節奏的加快,多壓力狀態下誘發的精神類疾病呈現爆發式增長。臨床治療精神疾病的大多數藥物直接針對中樞神經系統,常伴隨著許多副作用。加深對神經發育、精神疾病與免疫生理功能之間聯系的理解,對了解抑郁癥和焦慮癥的發病機制并開發新型治療藥物具有重要意義。

     

    圖. 免疫細胞通過糖代謝產物黃嘌呤造成激活杏仁核區域和焦慮情緒示意圖




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