城大发现一种小分子有效阻截负面记忆形成 为抑郁症提供潜在治疗新靶点

 

抑郁症是全球最常见的精神疾病之一,但目前的抗抑郁药物未能应对不同患者的需要。香港城市大学(城大)的神经科学家近日透过小鼠实验,发现一种小分子可在较低剂量下,仍有效抑制负面记忆形成,缓解小鼠因压力诱发的抑郁症状,为日后研发抗抑郁药物提供新方向。

城大黄俊康讲座教授(转化神经科学)贺菊方教授说:“抑郁症影响着全球数以百万计的患者,有必要寻求有效的治疗方案。现有的传统治疗方法,无论是延迟起效的药物治疗或心理治疗都有着一定局限性,无法满足不同患者的需要。因此,我们迫切需要在抑郁症治疗方面取得开创性的进展。”

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过往有研究发现,压力会导致大脑内“情感效价编码系统”的神经可塑性出现变化,而这些变化与抑郁症、创伤后遗症及焦虑症都有密切关系。(图片来源:香港城市大学)

过往的研究发现,压力会导致大脑内“情感效价编码系统”(valence-coding systems,情感效价意指事物令人愉悦或厌恶的程度)的神经可塑性(neural plasticity)出现变化,而这些变化与抑郁症、创伤后遗症及焦虑症都有密切关系。同时,部分研究指出抑郁症与过度活跃的大脑杏仁体(amygdala)有关。“不过,学界对杏仁体内可调控抑郁症状的神经机制仍所知甚微。”贺教授说。 

贺教授的研究团队多年来专注于记忆形成、记忆编码等研究。团队早年已发现一种神经调节物质——“胆囊收缩素”(cholecystokinin, CCK),对于引发神经元之间的通讯强度持续增加——即神经可塑性,以形成记忆,具有关键性的作用。团队亦发现CCK和CCK-B受体(简称CCKBR,是中枢神经系统中三种已知的CCK受体之一),不但可调节神经可塑性,亦可影响大脑视觉皮层内由视像和声音所组成之记忆,以及追溯在杏仁体内有关恐惧的记忆。另有研究指出,CCKBR拮抗剂(CCKBR antagonist,阻隔CCK与CCK-B受体结合,因而对抗或取消结合后带来的作用)在小鼠实验中具有抗抑郁的作用。

贺教授的研究团队因而假设CCK可于脑内的基底外侧杏仁体(basolateral amygdala, BLA),通过触发LTP来促进负面记忆的形成,从而助长抑郁症状的发展;而BLA正是大脑内一个处理情绪记忆的区域,被认为是因其功能失调,而导致抑郁症状。

在本次研究中,团队透过不同实验包括体外电生理记录、光遗传学操作(optogenetic manipulation)、药物操作和小鼠行为分析等方法,以了解CCK及CCKBR在抑郁症中的关键性。他们发现一种名为YM022的CCKBR拮抗剂,可以截断神经网络的可塑性所引起的负面记忆形式,从而对小鼠产生抗抑郁药般的效用。

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当具有攻击性的小鼠被放置透明胶箱时,经YM022治疗的实验小鼠(图A右起第二排)于社交互动区域(绿色方格围绕部分)的逗留时间,明显较对照组、即未经治疗的小鼠逗留更长时间。这结果显示经治疗的小鼠展现较少的社交迴避行径,以及因被攻击所诱发的抑郁行为。(图片来源:Zhang, X. et al., source: https://www.nature.com/articles/s41380-023-02127-7)

根据于基底外侧杏仁体进行的体外记录,团队发现YM022显著地抑制了神经网络的可塑性。当中,经YM022治疗可塑性仅为10.2%,而未经治疗的可塑性则为72.3%。

同时,研究团队也透过一系列小鼠行为测试,以确定YM022作为CCKBR拮抗剂的效用。团队的研究显示,经拮抗剂治疗的小鼠减少了抑郁相关的行为症状。

贺教授补充说:“值得一提的是,YM022的使用剂量仅为每公斤(体重)3微克,便能展现其抗抑郁的作用,较现有抗抑郁药物所需剂量低约3,000倍。今次研究显示,CCKBR可成为抑郁症治疗的潜在目标;而YM022这种拮抗剂,可在极少剂量下达到相应效果,令它可成为很好的抗抑郁候选药物,并为研发针对基底外侧杏仁体异常情况的新药铺路。”

下一步,团队将会专注研究CCKBR拮抗剂的运作机制和潜在副作用,并会为相关的临床测试应用做好准备工作。

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贺教授(左)与两位共同第一作者方玮小姐(中)及Muhammad Asim博士(右)。(图片来源:香港城市大学)

上述研究成果已于科学期刊《Molecular Psychiatry》上发表,题为〈Cholecystokinin B Receptor Antagonists for the Treatment of Depression via Blocking Long-term Potentiation in the Basolateral Amygdala〉

本研究的通讯作者贺教授也是香港城大神经科学讲座教授;共同第一作者为张绪博士Muhammad Asim博士方玮小姐,他们均是贺教授实验室的博士生及博士毕业生。

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贺教授(中)与他的研究团队,左起为Kim Kyuhee小姐、方玮小姐及Muhammad Asim博士;右起为高倩倩小姐、赖元樱小姐及王华杰先生。(图片来源:香港城市大学)

本次研究获得香港研究资助局、创新及科技基金、医疗卫生研究基金及以下慈善基金——黄俊康讲座教授席、李俊驹慈善基金及方树福堂基金的支持。

 

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