检索历史 清除

摘要神经营养素1（Neuregulin1，NRG1）作为一种神经营养因子，与受体ErbB4结合，引起ErbB4形成自身二聚体以及胞内段的磷酸化，从而激活ErbB4酪氨酸激酶活性，启动下游信号通路。NRG1/ErbB4信号通路在中枢神经系统表达丰富，对调节大脑中突触的发育，传递以及可塑性有重要作用。遗传学研究表明NRG1和ErbB4基因都是精神分裂症（Schizophrenia，SCZ）易感基因，其表达水平或者NRG1/ErbB4信号通路活性的异常与SCZ密切相关。除了SCZ之外，NRG1和ErbB4基因也与双相情感障碍（BipolarDisorder，BD）和抑郁症（MajorDepressiveDisorder，MDD）相关。最近对MDD患者样本进行大规模全基因组关联分析（genome-wideassociationanalysis，GWAS）发现NRG1和ErbB4基因与MDD高度关联。<br>　　MDD是一种情感障碍性精神疾病，以显著而持久的情绪低落，快感缺失和行为绝望为主要的临床特征。导致MDD的因素复杂多样，与遗传因素、社会环境因素和个人心理素质有关。MDD具有高发病率、高遗传率以及高致残致死率，不仅给患者的身心健康带来严重危害，而且给患者的家庭和社会造成巨大负担。但是迄今为止，抑郁症的发病机制仍不十分清楚。科学家们试图通过寻找MDD的易感基因来探索MDD的分子机制以及潜在的治疗靶点。<br>　　NRG1和ErbB4作为MDD的易感基因，但它们在MDD中的作用仍不清楚。有研究表明在MDD病人外周血中NRG1的mRNA水平增加，但ErbB4的mRNA水平在病人的背侧前扣带回皮层和外侧缰核降低。在慢性社交挫败应激（chronicsocialdefeatstress，CSDS）诱导的小鼠抑郁模型中，易感组小鼠的前额叶皮层（medialprefrontalcortex，mPFC）NRG1蛋白水平以及ErbB4酪氨酸激酶活性（磷酸化的ErbB4，p-ErbB4）显著降低，而在小鼠mPFC中过表达NRG1可以缓解CSDS诱导的抑郁样行为，表明mPFC中NRG1/ErbB4信号通路活性降低与CSDS诱导的小鼠抑郁样行为密切相关。因此，我们推测NRG1/ErbB4通路的活性降低能够导致小鼠对CSDS的易感性。<br>　　为此，我们首先对野生型小鼠（wildtype，WT）进行CSDS，通过荧光定量PCR（qRT-PCR）以及免疫印迹（WB）检测发现，在易感组小鼠的mPFC中，NRG1和p-ErbB4水平明显降低，说明CSDS诱导的抑郁小鼠模型中，NRG1/ErbB4通路活性在mPFC降低。<br>　　接下来，为了探索降低NRG1/ErbB4通路的活性是否导致小鼠对CSDS的易感性，我们利用了ErbB4酪氨酸激酶活性失活（kinase-dead）的ErbB4-K751M基因敲入（knockin）小鼠。在K751M小鼠中，ErbB4第751位赖氨酸（Lysine，K）突变为甲硫氨酸（Methionine，M），导致其不能够结合ATP而丧失酪氨酸激酶活性。我们对K751M小鼠进行社交检测（socialinteractiontest，SI）和强迫游泳检测（forced-swimmingtest，FST）发现NRG1/ErbB4通路失活并不导致小鼠表现抑郁样行为。但对小鼠进行阈下CSDS后，与WT相比，K751M小鼠更容易表现出抑郁样行为，并且抑郁样行为持续时间长。这些结果表明抑制NRG1/ErbB4通路活性使得小鼠对CSDS更易感。<br>　　NRG1/ErbB4信号通路对神经发育中抑制性神经环路的形成以及成年大脑中抑制性神经递质GABA的突触传递均有关键调控作用，而K751M小鼠中ErbB4的激酶活性从胚胎发育开始就处于抑制状态。为了更进一步探索究竟是发育过程中还是成年后的NRG1/ErbB4通路活性对于导致小鼠的抑郁样行为更重要，我们采用了ErbB4-T796G小鼠。T796G小鼠中ErbB4第796位苏氨酸（Threonine，T）突变为甘氨酸（Glycine，G），该突变并不影响ErbB4酪氨酸激酶活性，但使得ErbB4可以特异性被化学抑制剂1NMPP1结合而抑制其活性，从而可以在时间和空间上操纵NRG1/ErbB4信号通路。成年T796G小鼠给药1NMPP1急性抑制ErbB4激酶活性也并不引起小鼠在SI和FST中表现抑郁样行为。但是在阈下CSDS过程中给药1NMPP1，发现抑制ErbB4激酶活性使得小鼠更容易出现抑郁样行为，并且抑郁样行为的维持也依赖于ErbB4激酶活性。这些结果表明成年期NRG1/ErbB4通路活性在小鼠对于CSDS的易感性以及抑郁样行为的维持中至关重要。<br>　　综上所述，我们发现NRG1和ErbB4作为MDD的易感基因，其信号通路的活性在小鼠成年期对于压力应激引起的抑郁样行为的形成和维持具有关键调节作用。这些结果为探索MDD的发病机制以及可能的治疗靶点提供了新的思路。