壓力山大,身心崩潰!《細胞》研究發現,壓力引起焦慮竟是因為免疫細胞被“壓垮”

壓力山大,身心崩潰!《細胞》研究發現,壓力引起焦慮竟是因為免疫細胞被“壓垮”

▎學術經緯/報道

這屆年輕人普遍感受壓力大(比方說,網上買點東西還得熬夜卡點拼手速)。一時的緊張恐懼,是生活中正常的生理和心理反應;然而這種情緒反應頻繁出現,也就是長期處於壓力,會對我們的健康產生不利影響,容易引發抑鬱症、焦慮症

長期壓力,不僅反映在情緒失調上,背後可能是全身心的崩潰。根據浙江大學靳津教授和東南大學柴人傑教授共同指導的一項新研究,長期壓力造成焦慮的重要原因,竟是免疫細胞先被“壓垮”,出現代謝功能紊亂!這項研究成果最近發表在頂尖學術期刊《細胞》上。

压力山大,身心崩溃!《细胞》研究发现,压力引起焦虑竟是因为免疫细胞被“压垮”

壓力為什麼會導致大腦情緒失調,免疫系統在這個過程中起了什麼作用?為了回答這個問題,研究人員首先測試了實驗動物在長期感受壓力時的表現。

實驗中,小鼠們連續8天受到足部電擊刺激。正常的小鼠在經受這種壓力後,很快在行為上表現出焦慮,例如身處開闊場地時總是貼著牆邊打轉。

然而,那些體內缺少免疫細胞的基因敲除小鼠,表現有所不同,它們似乎對壓力的反應要遲鈍得多。進一步分析發現,在不同的免疫細胞中,輔助T細胞(CD4+ T細胞)尤其重要。從焦慮小鼠體內取出CD4+ T細胞,轉移給對壓力不敏感的小鼠,會讓它們也變得焦慮。

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<strong>在經典的壓力-焦慮小鼠模型中,CD4+ T細胞是壓力引發焦慮所必需的(圖片來源:參考資料[1])

CD4+ T細胞主要存在於血液和免疫器官中,對其他免疫細胞,比如B細胞生產抗體、細胞毒性T細胞的活化有重要的輔助功能,在對抗感染時是我們的健康守衛者。

然而在長期壓力的情況下,這些免疫細胞發生的變化卻令人意外!研究人員從不同小鼠體內採集了CD4+ T細胞,分析了細胞表達的基因。結果顯示,當小鼠處於長期壓力,CD4+ T細胞中的“能量工廠”——線粒體遭到了破壞:它們變得更容易分裂成碎片

線粒體對於細胞的代謝功能發揮重要作用。隨著線粒體被“壓碎”,免疫細胞內葡萄糖的正常糖酵解代謝途徑發生“偏離”,產生了大量嘌呤類物質,並釋放到細胞外。

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<strong>CD4+ T細胞內,線粒體的形態和代謝功能發生變化,產生大量嘌呤類物質(圖片來源:參考資料[2])

研究人員發現,這些嘌呤類物質可以說是引發焦慮的關鍵!在線粒體被破壞的小鼠體內,幾種嘌呤類物質的含量比正常對照增加了10~100倍。而且,其中的黃嘌呤(xanthine)可以輕鬆穿越血腦屏障,從外周免疫系統進入大腦。

利用單細胞測序等技術,研究者在小鼠的大腦中找出了黃嘌呤對神經系統的作用方式,發現就在與處理恐懼、焦慮等情緒的關鍵腦區杏仁核,少突膠質細胞上有大量可以結合黃嘌呤的受體,會因此受到信號刺激,激活相關神經元,引發焦慮情緒。

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此外,研究團隊採集的臨床證據顯示,焦慮症患者血清內的黃嘌呤水平確實要比對照組更高。靳津教授認為,他們的研究發現可以有助於“未來在臨床上設計一些血液檢測的量化指標,用於評判焦慮症的嚴重程度,也能給治療效果提供一個客觀評價,與目前臨床上通過問卷填表的錄入方式相結合,使病情判斷更加準確”。

綜合這些結果,這支研究團隊確認了壓力干擾免疫細胞、免疫細胞的代謝異常影響大腦情緒和行為的一種機制。這一工作也獲得了同行的高度評價,《細胞》專文評述說:“範柯琪等人的這項精妙研究,可以為那些因為免疫系統失調而出現抑鬱症狀的患者提供潛在的治療新選擇。”

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[1] Ke-qi Fan et al. (2019) Stress-Induced Metabolic Disorder in Peripheral CD4+ T Cells Leads to Anxiety-like Behavior. Cell. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.10.001

[2] Saiyu Hang & Jun R. Huh (2019) The Immune-Mind Connection. Cell. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.10.012

[3] http://www.news.zju.edu.cn/2019/1101/c23245a1736210/page.htm

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