脑部免疫细胞钙离子激增或可调控焦虑状态Calcium surges in brain immune cells may switch anxiety on and off

环球医讯 / 健康研究来源:medicalxpress.com美国 - 英语2026-04-27 14:56:08 - 阅读时长3分钟 - 1418字
犹他大学健康科学研究人员发现大脑免疫细胞中的钙信号是调控焦虑行为的关键机制,Hoxb8小胶质细胞通过钙离子浓度变化直接触发或终止强迫性理毛和焦虑行为,在强迫症谱系障碍模型中钙水平持续异常升高,该突破为靶向小胶质细胞的精准焦虑治疗开辟新路径,有望解决现有疗法对数百万人疗效不足的临床困境,同时重新定义神经与免疫系统协同塑造行为的脑科学范式。
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脑部免疫细胞钙离子激增或可调控焦虑状态

纳文·纳加拉詹博士(右)与2007年诺贝尔生理学或医学奖得主马里奥·卡佩基博士(左)正在讨论小胶质细胞在焦虑中的作用。(图源:Charlie Ehlert/犹他大学健康科学)

研究人员先前已在小鼠大脑中发现一类能充当焦虑行为"加速器"和"刹车"的免疫细胞。如今,犹他大学健康科学人类遗传学教授、2007年诺贝尔生理学或医学奖得主马里奥·卡佩基博士实验室的最新研究证实:钙离子是触发健康小鼠及强迫症谱系障碍(OCSD)与慢性焦虑模型小鼠产生强迫性理毛和焦虑相关行为的关键化学信号。该发现为研究焦虑产生与持续机制建立了钙信号新框架,相关成果发表于《分子精神病学》期刊。

"小胶质细胞不仅是被动的免疫细胞,更通过钙离子等特定分子信号主动调控焦虑、理毛及强迫症相关行为。"路易斯维尔大学儿科研究所助理教授、论文第一作者纳文·纳加拉詹博士指出,"这使其成为理解与治疗神经精神疾病的核心靶点。"

钙信号与焦虑行为的关联机制

特定类型的小胶质细胞——Hoxb8小胶质细胞,可触发小鼠的强迫性理毛和焦虑行为。当研究者运用基因工具结合精准光刺激暂时激活健康小鼠的Hoxb8小胶质细胞时,小鼠立即表现出理毛和焦虑样行为。

此前科学家始终未明确Hoxb8小胶质细胞内部的触发机制。本次研究首次揭示:小胶质细胞内的钙信号起着决定性作用。研究发现,细胞内高浓度钙离子是触发强迫性理毛和焦虑的关键分子信号,钙离子使小胶质细胞得以编码并传递行为调控指令。

当正常小鼠进行理毛、僵直不动等焦虑行为时,Hoxb8小胶质细胞内的钙水平急剧升高;行为停止后,钙浓度即恢复基线水平。而在慢性焦虑和OCSD模型小鼠中,Hoxb8突变小胶质细胞的钙水平持续异常升高。

为探明焦虑期间小胶质细胞的动态变化,研究团队结合基因工具与指甲盖大小的微型显微镜进行观测。经基因改造的小胶质细胞在钙信号激活时会发出绿光,该设备首次实现了对自由活动小鼠脑内单个小胶质细胞钙浓度变化的实时追踪。

开启焦虑治疗新途径

若能开发靶向药物抑制Hoxb8小胶质细胞的过度钙信号,或将开辟焦虑症和OCSD治疗新方向。"这项发现最终将推动临床亟需的靶向性预防疗法研发。"纳加拉詹表示。

该研究的临床意义极为深远。全球数亿焦虑症和OCSD患者常伴随自闭症谱系障碍,而现有疗法通过广泛调节神经元相关化学物质起效,对部分患者无效。通过确立小胶质细胞钙信号的核心调控地位,本研究为靶向脑免疫细胞、精准调节钙信号通路的新型疗法奠定基础,有望实现更有效、更持久的治疗效果。

研究者强调,该发现不仅具有临床价值,更标志着脑科学认知的转折点。与既往研究一致,本成果证实行为产生不仅依赖神经元,更源于神经与免疫系统的交互作用。这一发现打通了神经科学、免疫学与精神病学的学科壁垒,构建了更完整的人类心智认知图景。

"该发现迫使我们重新审视脑功能的基础架构,"纳加拉詹总结道,"它揭示了直接调控OCSD和焦虑行为状态的隐性控制层,为理解和治疗精神疾病提供了全新路径。"

研究详情

纳文·纳加拉詹等,《小胶质细胞通过钙信号应答并诱导小鼠焦虑与理毛行为》,《分子精神病学》(2026年). DOI: 10.1038/s41380-026-03572-w

期刊信息:《分子精神病学》

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