抑郁症是一种常见情感障碍,据世界卫生组织统计,全球约有3.22亿人患有抑郁症,占全球人口的4.4%。抑郁症在全球疾病中排名第三,预计到2030年将成为第二大疾病,造成沉重的社会经济负担。
抑郁症特点是复发率高、自杀率高,患者社会功能严重受损,严重者甚至可能出现幻觉、暴力和自杀倾向,对患者本人和他人构成严重威胁。此外,抑郁症常与糖尿病、高血压、癌症等严重慢性疾病共存。
抑郁症病因复杂,尚不完全清楚,研究者提出了各种发病机制,包括下丘脑-垂体-肾上腺轴 (HPA)功能障碍假说、单胺假说、炎症假说、遗传和表观遗传异常假说、结构和功能脑重塑假说以及社会心理假说。
目前抑郁症主要治疗方法包括心理咨询和药物治疗:心理治疗存在标准化不足、随访和样本量有限等诸多问题;常用药物如TCA、SSRI和MAOI常导致嗜睡、心脏问题及性功能障碍等副作用。
干细胞(SC)疗法是一种前沿治疗方法,它表现出四个关键特性:自我更新、多向分化、归巢能力和低免疫原性,已使其成为治疗多种神经系统疾病的有希望候选药物。
研究证实,在神经退行性疾病中,SC移植后神经营养因子(NTF)释放显著增加(表1),表明SC在一定程度上能够改善和修复神经系统的结构和功能,这为探索SC疗法治疗抑郁症奠定了基础。
近期,《Frontiers》期刊发表了一项关于重度抑郁症(MDD)的综述研究,该综述旨在探讨干细胞疗法与抑郁症的关系,并阐明SC对抑郁症作用机制及效果,这为将来SC在抑郁症治疗中的应用提供理论框架。
一、SC治疗抑郁症作用机制分析
1.激活背侧缝核(DRN)中的5-HT神经元,以缓解抑郁样行为
在感染、应激等病理因素影响下,小胶质细胞过度激活会提升色氨酸代谢限速酶IDO活性,减少5-HT合成前体色氨酸,降低神经递质水平。
研究发现,SC通过BDNF-TrkB通路激活5-HT释放,其分泌的外泌体可增强β-内啡肽及5-HT、DA的合成,改善脑兴奋性并缓解抑郁症状。此外,静脉注射SC还能通过肺迷走神经-脑轴远程调控中枢5-HT系统,发挥抗抑郁作用。
2.通过抑制神经炎症改善抑郁样行为
抑制氧化应激:抑郁症患者大脑抗氧化能力低下且氧化损伤严重,SC通过产生硫化氢(H2S)发挥抗炎抗氧化作用。
调节促炎因子:抑郁症患者大脑存在氧化应激失衡和神经炎症,SC通过产生硫化氢(H2S)和调节炎症因子发挥抗抑郁作用;
小胶质细胞表型转化:小胶质细胞在抑郁症中通过M1型促炎表型加剧神经炎症,而SC通过诱导其向M2型抗炎表型转化(如调节CX3CR1/CX3CL1轴或补体信号),从而改善抑郁症状。
重塑免疫微环境:抑郁症患者外周免疫细胞数量增加且血细胞变形性增强(尤其淋巴细胞/单核细胞/中性粒细胞),SC可通过免疫调节功能改善这些异常。
3.促进神经发生中的NTF表达
NTF水平降低与抑郁症相关,SC通过释放NTF和抗炎作用(如上调BDNF/TrkB表达)改善抑郁症状,动物实验已经证实其改善抑郁行为的潜力。
4.SC对下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)的影响
HPA功能亢进是抑郁症的一种重要的生理变化,常见于患者中活动性增加。最近的研究表明,不同类型的抗抑郁药,包括MAOI、TCA和SSRI,都会导致人类和动物模型中HPA活性下调。
研究显示,SC移植对抑郁症HPA轴影响有限,未显著改变腹侧被盖区(VTA)内多巴胺神经元或CRH神经元活性;目前缺乏HPA轴与抑郁症通路相互作用研究,未来需进一步阐明其关系。
二、SC治疗抑郁症的前瞻性策略
1.传统治疗局限与组合治疗潜力
传统抗抑郁药虽安全性高,但存在恶心、失眠等副作用,约25%患者疗效不佳,提示现有理论对MDD机制解释不足。有研究表明,神经干细胞联合药物(舍曲林)使用可改善抑郁模型行为,但治疗时机与安全性需进一步验证。
2.面临的挑战与未来方向
长期抑郁患者脑内慢性炎症微环境会导致移植干细胞存活率低、疗效不佳等一系列问题,因此,深入了解MDD病理机制,可推动我们对干细胞治疗机制的理解,并为药物组合与干细胞工程设计提供重要思路。
总 结:虽然在动物模型和初步临床试验中已显示出SC治疗抑郁症的潜在益处,但其在人类患者中的疗效和安全性尚未得到充分验证,仍需进一步研究来验证SC抗抑郁疗法的有效性和安全性。
尽管SC疗法为抑郁症患者提供了一种新的治疗选择,但它还处于起步阶段,未来需要更多研究来验证和测试SC安全性、有效性和长期风险。
参考资料:
Li J, Wang Y, Zhang Y, Liu M, Rong X and Jiang J(2024) Therapeutic potential and mechanisms of stem cells in major depressive disorder: a comprehensive review.Front. Pharmacol. 15:1476558.doi: 10.3389/fphar.2024.1476558.