Mol Psych:脑子里的“免疫细胞”居然管着焦虑和理毛?钙离子或是幕后推手

  • 2026-05-21 15:27:44
  • 来源:医药头条

焦虑障碍在全球人群中的终生患病率约为4.4%,强迫症影响约1%至3%的人口,这两类疾病常常伴随反复的刻板行为,例如强迫性梳理毛发或抓挠皮肤。长期以来,科学界将这类行为归因于神经元环路的功能紊乱;然而,一篇发表在国际杂志Molecular Psychiatry上题为“Microglia respond to and induce anxiety and grooming in mice using calcium signaling”的研究报告中,来自路易斯维尔大学等机构的科学家们通过研究将目光投向了另一类细胞——大脑的免疫细胞小胶质细胞。

2007年诺贝尔生理学或医学奖得主马里奥·卡佩奇的研究人员此前发现,Hoxb8基因缺失的小鼠会出现慢性焦虑和病理性过度理毛行为,而问题的根源在于Hoxb8小胶质细胞的功能缺陷。进一步的光遗传学实验证实,在特定脑区激活这类小胶质细胞,可以直接诱发焦虑和理毛行为。但一个核心问题始终悬而未决:这些细胞究竟用什么分子信号来“指挥”情绪和行为?

这项研究给出了明确答案:这个信号就是钙离子,研究者Naveen Nagarajan表示,他们采用光遗传学技术激活野生型小鼠的Hoxb8小胶质细胞,发现细胞内钙离子水平迅速升高,同时小鼠出现焦虑和理毛行为;反过来,当他们人为诱导小鼠产生焦虑或理毛行为时,同样可以在小胶质细胞中记录到钙离子浓度的瞬时升高。这套实验的关键工具是一台仅重2.4克的微型化显微镜。Nagarajan首次在清醒、自由活动的小鼠身上实时记录了直径仅10至15微米的小胶质细胞内部的钙信号变化,这种“边看行为边拍细胞”的技术,让因果关系的验证成为可能。

在体外实验中,Hoxb8 小胶质细胞响应谷氨酸的光解释放而引发钙瞬变

研究中最出乎意料的发现来自Hoxb8基因突变小鼠,当研究人员试图诱导这些小鼠产生理毛行为时,它们的小胶质细胞竟然没有任何钙离子瞬变反应;进一步检查后发现,原因并非这些细胞“失灵”,而是它们的基础钙离子水平已经异常升高—相当于一直踩着油门。这种持续的、非刺激依赖的钙信号,像一个永不停止的警报,不断驱动焦虑和过度理毛行为,最终导致慢性病理状态。

为了最终确认钙离子是真正的罪魁祸首而非旁观者,研究人员使用了一种名为ChRmine的光敏通道,通过精密的遗传操作阻止钙离子进入Hoxb8小胶质细胞。结果非常清晰:阻断钙离子内流后,所有焦虑相关行为也随之消失,这一正一反两个实验,牢固确立了钙离子在小胶质细胞调控情绪行为中的核心地位。

传统观点认为,小胶质细胞的主要功能是免疫监视和清除碎片;而这项研究表明,它们还直接参与情绪和行为的调控,且作用通路并非通过传统的炎症因子,而是通过钙离子这种最古老、最基础的细胞内信使,这意味着,某些焦虑和强迫行为可能源于小胶质细胞的钙稳态失调,而非单纯的神经元异常。从治疗角度看,这一发现开启了全新的可能性,目前临床上广泛使用的抗焦虑药物主要靶向神经元内的血清素或GABA系统;未来,或许可以通过调控小胶质细胞的钙信号通路,为那些对现有治疗不响应的患者提供新的选择。

研究者指出,这是第一次在清醒行为小鼠身上直接看到小胶质细胞内的钙信号如何实时驱动焦虑和理毛行为;对于全球数以亿计的焦虑和强迫症患者而言,这项研究或许无法立即带来新药,但它至少指出了一个明确的方向:有时候,情绪失控的根源可能不在“指挥官”神经元那里,而是在那些默默打扫卫生的“清洁工”细胞身上。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Nagarajan, N., Capecchi, M.R. Microglia respond to and induce anxiety and grooming in mice using calcium signaling. Mol Psychiatry (2026).doi:10.1038/s41380-026-03572-w.


八宝山殡葬服务