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NEWS南宫28揭示癌症恶病质相关冷漠症状的神经免疫机制
来源:庾有健 日期:2025-07-14许多人都曾经历过这样一种状态:生病后身体感到疲惫、食欲不振、做事没劲。尤其是在癌症患者中,这种情况更为显著,医学上称之为恶病质(cachexia)。疾病引发的急性炎症会导致这些症状的出现,这在一定程度上有助于个体保存能量以抵抗病原体。然而,慢性炎症则可能损害患者的整体健康,降低生活质量和社会交往能力,甚至与抑郁症状的发生密切相关。关于上述神经精神症状与慢性炎症之间的直接关系及其引发行为变化的机制仍不明确,这严重阻碍了相关治疗方法的研究与发展。
极后区(areapostrema,ArP)位于延髓背侧,作为一对室周器官,拥有通透性毛细血管,并且不受血脑屏障的限制,这使其能够直接接触循环于血液中的化学信使。白细胞介素-6(IL-6)是炎症性疾病的一个经典标志物,在急性和慢性炎症以及癌症状态下,其血液中含量显著增加。由于ArP表达IL-6受体,能够感知外周炎症分子,因此在炎症及癌症状态下,ArP的神经活动可能发挥了重要作用。
2025年4月11日,美国密苏里州圣路易斯市的华盛顿大学医学院和纽约州冷泉港实验室的研究团队发布了一项研究,题为《A neuroimmune circuit mediates cancer cachexia-associated apathy》,探讨了ArP-PBN(臂旁核)-SNpr(黑质网状部)-VTA(腹侧被盖区)-NAc(伏隔核)通路在癌症恶病质引起的动机改变中的作用,并提供了慢性炎症与抑郁症状之间联系的新机制见解。
该研究中,团队通过在实验动物胁腹部皮下注射C26腺癌细胞,构建了结肠癌的临床前模型,从而评估动物的动机水平。结果显示,随着癌症严重程度的增加,模型鼠在获取食物和饮水方面的动机显著下降。而在糖水偏好、悬尾、强制游泳和旷场等测试中,模型和对照动物并未表现出明显差异,表明结肠癌模型确实导致了动物的动机下降,但未影响快感和运动能力。
为了验证结肠癌是否引起了神经系统炎症,实验团队检测了移植肿瘤细胞症状不同的鼠类(包括恶病质和恶病质前期)的血浆和脑组织样本中44种细胞因子的水平。主成分分析结果显示,脑组织中细胞因子的旋转成分能有效区分对照组以及不同恶病质状态的动物,而IL-6在此过程中发挥了主要作用。这一发现与外周注射的His-tagged IL-6量的显著升高相一致,表明IL-6对动物行为的影响是必要的条件。
进一步研究还发现,在恶病质小鼠中,小胶质细胞在多个脑区的表达量增加,这表明脑内慢性炎症明显存在。此外,通过给予恶病质前期动物IL-6抗体,能够有效降低动物BBB的通透性,延长生存期,综上可见IL-6在癌症状态下的神经系统炎症发生和发展中扮演了重要角色。
接下来,研究团队借助全脑免疫染色等成像技术,检测了小鼠脑内的c-Fos信号,发现臂旁核亚区(PBle)、上游孤束核(NTS)和极后区(ArP)的活动性显著升高,其中PBle与ArP之间的相关性在恶病质状态下有所增加。同时,多巴胺的主要来源腹侧被盖区(VTA)活动下降,而伏隔核亚区(mNAc-sh)的激活显著上升。这表明PBle在恶病质过程中的关键作用。
在进一步研究中,实验确认了VTA区域中的多巴胺能神经元在恶病质状态下受到更强的抑制。结合光遗传学的方法,研究者测试了PBle和SNpr对VTA的影响,发现恶病质由PBN到VTA的兴奋与抑制比例下降,抑制SNpr的GABA投射时,VTA的抑制水平显著改善。
因为在恶病质状态下,IL-6水平提升导致动物脑内多巴胺分泌降低,而ArP具有感知血液中IL-6和调节PBN的功能,因此ArP在IL-6影响动机行为中的重要性值得关注。通过敲低ArP中IL-6受体的表达,研究人员发现结肠癌模型鼠的动机行为显著改善。相反,光遗传激活ArP-PBN通路则降低了NAc中多巴胺的荧光水平。
本研究显示,在癌症引起的恶病质状态下,ArP-PBN-SNpr-VTA-NAc环路受到IL-6信号影响,进而导致VTA多巴胺分泌降低,最终使动物出现动机缺失和冷漠状态。尽管拮抗IL-6未能有效改善实验动物的体重或延长生存期,但却明显提高了结肠癌模型动物的动机水平。这项研究不仅揭示了系统性炎症或自身免疫性疾病可能导致个体动机下降的机制,还为抑郁症的治疗提供了新的靶点,避免了常见的多巴胺干预带来的副作用。
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