Neuroinflammation is a susceptibility factor in developing a PTSD-like phenotype
文献概述
创伤后应激障碍(PTSD)是一种在经历创伤性事件后可能发生的心理障碍,其特征包括侵入性记忆、闪回、噩梦以及日常活动的中断等症状,这些症状在创伤暴露后持续超过30天。尽管PTSD在经历创伤的人群中并不少见,但并非所有经历创伤的人都会发展为PTSD,这表明存在一些易感因素,这些因素在创伤前就已存在,并可能增加个体在创伤后发展和维持PTSD的概率。本文通过使用揭示个体对PTSD样表型易感性(RISP)模型,研究了炎症是否是PTSD的易感因素,特别是在大鼠模型中创伤前的神经炎症和系统性炎症的水平。
背景知识
PTSD患者已被证明具有更高的促炎性细胞因子水平,如肿瘤坏死因子α(TNFα)、白细胞介素1β(IL-1β)、干扰素γ(IFN-γ)和白细胞介素6(IL-6)。此外,他们更有可能发展并死于具有强烈炎症成分的心血管疾病。然而,目前尚不清楚炎症在PTSD的发展中扮演何种角色,也不清楚降低炎症是否可以预防PTSD的发生。
研究方法
本研究采用了RISP模型来对大鼠进行行为分类,将其分为易感(Sus)或抗性(Res)组,并在创伤前测试其血清和前额叶皮质(mPFC)中的IL-1β、IL-6、TNFα、IL-10、IFN-γ和KC/GRO水平,以确定炎症是否是PTSD的易感因素。
动物模型与处理
研究使用了24只2个月大的雄性Sprague-Dawley大鼠,这些大鼠被安置在恒温、恒湿、12小时光照/黑暗循环的环境中,并自由获取食物和水。所有实验程序均经过动物护理和使用委员会(IACUC)的批准。
RISP模型分类
RISP模型是一种用于在创伤前对大鼠进行分类的方法,通过行为测试将大鼠分为易感(Sus)或抗性(Res)组。该模型包括以下步骤:
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轻度压力源暴露(CH):大鼠暴露于一团浸泡了猫尿的猫毛发环境中,这一环境被认为是一种轻度压力源。
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听觉惊跳反应(ASR):在轻度压力源暴露后4天,测量大鼠对声爆的反应,以评估其惊跳反应。
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高架十字迷宫(EPM):在ASR测试后的一天,测量大鼠在高架十字迷宫中的行为,以评估焦虑样行为。
分类标准
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ASR分类:根据ASR的平均值和个体反应,将大鼠分为易感-ASR(Sus-ASR)和抗性-ASR(Res-ASR)。
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EPM分类:根据进入开放臂的次数,将大鼠分为易感-EPM(Sus-EPM)和抗性-EPM(Res-EPM)。
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RISP分类:结合ASR和EPM的结果,将同时在ASR和EPM中表现为易感的大鼠归为易感(Sus),同时表现为抗性的大鼠归为抗性(Res)。
样本收集与细胞因子检测
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组织样本收集:在EPM测试后的第二天,对大鼠进行处死,收集血液和大脑样本。
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细胞因子检测:使用商业试剂盒检测血清和mPFC匀浆中的IL-1β、IL-6、TNFα、IL-10、IFN-γ和KC/GRO水平。
实验结果
RISP分类揭示易感大鼠的神经炎症
实验结果显示,在易感大鼠的mPFC中,IL-6水平显著高于抗性大鼠(p=0.0085),而血清中的IL-6水平在两组之间没有显著差异。此外,易感大鼠的mPFC中IL-1β水平接近显著高于抗性大鼠(p=0.0798)。这些结果支持了神经炎症而非系统性炎症是PTSD易感因素的假设。
血清与mPFC细胞因子水平无相关性
研究还发现,在易感或抗性大鼠中,mPFC和血清中的细胞因子水平之间没有相关性。这表明,不能通过血清水平来推断神经炎症水平。
ASR分类未揭示易感大鼠的炎症差异
在仅根据ASR分类的大鼠中,易感-ASR大鼠的血清IL-6水平显著低于抗性-ASR大鼠(p=0.0475),这表明较高的血清IL-6水平可能与较低的惊跳反应相关。
EPM分类与慢性神经炎症相关
在仅根据EPM分类的大鼠中,易感-EPM大鼠的mPFC中IL-6和IL-10水平显著升高(分别为p=0.0158和p=0.0352),表明较高的焦虑样行为与慢性神经炎症相关。
讨论
研究结果表明,神经炎症可能是PTSD的一个易感因素,而系统性炎症可能与易感性无关。这一发现对于理解PTSD的发病机制具有重要意义,因为它指出了神经炎症在PTSD发展中的潜在作用。此外,研究还强调了在外周血液中检测炎症标志物以评估PTSD易感性的潜在困难,因为血清和大脑中的炎症标志物水平可能不同,且不受相关性影响。
研究的临床意义
鉴于PTSD治疗的挑战性,识别易感因素对于开发能够增强抗性的治疗方案至关重要。本研究的结果表明,针对神经炎症的干预措施可能有助于降低发展PTSD的风险。例如,运动和抗炎饮食等全身性干预措施已被证明可以降低炎症水平,并可能对大脑产生积极影响。
研究局限性
尽管RISP模型在男性大鼠中被证明是有效的,但研究也指出该模型在女性大鼠中并不预测PTSD样表型。这表明在开发预测女性PTSD样表型的模型时,需要考虑性别差异。
结论
本研究通过RISP模型揭示了神经炎症在PTSD易感性中的作用,为未来的干预策略提供了新的研究方向。研究结果强调了神经炎症作为PTSD易感因素的重要性,并指出了在外周血液中检测炎症标志物的局限性。未来的研究应进一步探讨神经炎症在PTSD发展中的具体机制,并开发针对神经炎症的干预措施,以预防或治疗PTSD。
图1:实验设计与行为分类
展示了实验流程和行为测试结果,包括ASR和EPM测试,以及RISP模型分类。
图2:基于RISP分类的mPFC和血清细胞因子水平
显示了易感和抗性大鼠在mPFC和血清中的IL-1β、IL-6、TNFα、IL-10、IFN-γ和KC/GRO水平。
图3:基于ASR分类的mPFC和血清细胞因子水平
展示了根据ASR分类的大鼠在mPFC和血清中的细胞因子水平。
图4:基于EPM分类的mPFC和血清细胞因子水平
展示了根据EPM分类的大鼠在mPFC和血清中的细胞因子水平。
Resilient | Susceptible | |
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IL-1β | R²=0.270, P=0.3700 | R²=0.013, P=0.8879 |
IL-6 | R²=0.195, P=0.4572 | R²=0.028, P=0.8336 |
TNFα | R²=0.005, P=0.9083 | R²=0.115, P=0.6616 |
IL-10 | R²=0.095, P=0.6143 | R²=0.697, P=0.1650 |
IFNγ | R²=0.397, P=0.2549 | R²=0.473, P=0.3123 |
KC/GRO | R²=0.167, P=0.4941 | R²=0.276, P=0.4747 |
表1:RISP分类大鼠的mPFC和血清细胞因子相关性
列出了易感和抗性大鼠在mPFC和血清细胞因子水平之间的相关性分析结果。
以上内容详细解析了《Neuroinflammation is a susceptibility factor in developing a PTSD-like phenotype》这篇文章,分析了神经炎症在PTSD易感性中的作用及其潜在机制。研究结果为未来的临床研究和干预策略提供了重要参考。
名称 | 货号 | 规格 |
V-PLEX Proinflammatory Panel 2 (rat) Kit (1 Plate) | K15059D-1 | 1Plate |
V-PLEX Proinflammatory Panel 2 (rat) Kit (5 Plate) | K15059D-2 | 5Plate |
V-PLEX Proinflammatory Panel 2 (rat) Kit (25 Plate) | K15059D-4 | 25Plate |
U-PLEX Interferon Combo (hu) SECTOR (25 PL) | K15094K-4 | 25PL |