好书推荐！《动物行为实验指南》电子版pdf，网盘发货
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抑郁症是最常见的严重精神障碍，其诊断依赖于临床症状，目前尚无可靠的诊断或治疗生物标志物，因此许多患者因此错过最佳干预窗口。
2024年12月23日，东南大学张志珺/孔岩团队在Advanced Science杂志发表题为《Microglia-Derived Vitamin D Binding Protein MediatesSynaptic Damage and Induces Depression by Binding to the Neuronal Receptor Megalin》的文章，团队发现小胶质细胞来源的维生素D结合蛋白（VDBP），会在慢性不可预测轻度应激（CUMS）易感小鼠的核心情绪相关脑区高度表达，并加剧了CUMS诱导的抑郁表型。其机制为MG 衍生的 VDBP 与神经元受体巨蛋白的结合介导下游 SRC 信号通路，导致神经元和突触损伤以及抑郁样行为。
- 野生型小鼠、CUMS 易感小鼠和 CUMS 抵抗小鼠的 VDBP mRNA 、蛋白质全脑表达分析
团队先前2024年3月发表的研究发现血浆小胶质细胞来源的VDBP可作为MDD的潜在生物标志物。但是小胶质细胞来源的VDBP与MDD之间的关系还有待探讨。因此为进一步探究二者关系，作者通过目前广泛认可的CUMS抑郁模型进行探究全脑VDBP的表达水平变化。其结果表明易感小鼠海马体、PrL、下丘脑和伏隔核核心等与情绪密切相关的环路VDBP表达水平显著增加。同时作者也发现虽然神经元、星形胶质细胞和MG中均表达VDBP mRNA，但在抑郁易感小鼠中MG 中表达 VDBP mRNA和蛋白水平显著升高。因此作者进一步锁定Prl的MG。
- PrL 区域中 MG 衍生的 VDBP 过度表达对小鼠抑郁样行为和 CUMS 易感性的影响
先前的研究表明MDD的发生与神经元和突触损伤密切相关，作者进一步探究了MG来源的VDBP对神经元和突触的影响。体外细胞实验显示通过地塞米松建立应激模型会显著减低神经元活性、增加凋亡，并降低突触蛋白水平、损伤树突结构。而作者通过特异性敲出MG VDBP则逆转了这一现象。作者依此现象进一步通过在小鼠Prl MG中过表达VDBP探究其与应激诱导抑郁样行为之间的关系。其结果显示过表达之后实验组小鼠糖水偏好实验SPT的糖水偏好率显著降低，悬尾实验与强迫游泳实验中的不动时间显著增加，表明在 PrL 区域过表达 MG 衍生的 VDBP 可以诱导小鼠的抑郁样行为，而在CUMS建模后一步一加剧了疾病表型。突触结构和功能的分析表明实验组小鼠突触相关蛋白突触素 I 和 PSD95水平显着降低，树突棘的总密度降低且在CUMS模型后进一步加剧。综上所述，这些结果表明，在 PrL 区域过表达 MG 衍生的 VDBP 会加剧 CUMS 诱导的抑郁样行为和突触结构和功能的损害。
- 小胶质细胞 VDBP 条件敲除小鼠对 CUMS 诱导的抑郁样行为表现出抵抗性
作者为进一步证实VDBP在CUMS诱导抑郁中的作用，通过CRISPR/Cas9构建 MG 条件性 VDBP 基因敲除小鼠。初步行为检测显示VDBP敲除与对照之间的SPT、OFT、TST 或 FST评分没有显着差异，但在30天CUMS之后，VDBP敲低组表现出糖水偏好率更好、矿场中间区域时间更长、悬尾与强迫游泳不动时间更短的现象，同时也改善了PrL 区域的突触损伤。
- MG 来源的 VDBP 与神经元受体 Megalin 结合并调节 SRC 下游信号通路，导致突触损伤和抑郁样行为
通过体外分子实验作者发现小胶质细胞来源的VDBP主要通过与神经元受体蛋白Megalin结合，来介导下游SRC信号通路。因此作者专注于验证小鼠的 SRC 信号通路和突触结构和功能变化。作者通过病毒策略特异性过表达PrlVDBP表达水平并敲低Prl神经元中Megalin表达水平，并结合CUMS建模，其结果显示VDBP过表达显著加剧CUMS抑郁表型，但特异性敲低Prl神经元中Megalin之后则可以显著改善其诱导的抑郁样行为。此外，SRC 下游途径通过 MG-VDBP 与 PrL 区域中神经元巨蛋白结合的影响显着逆转，结果还显示突触损伤恢复。有趣的是，由 mEPSC 频率指示的突触传递能力受损被Megalin的敲除逆转。
- MG 衍生的 VDBP 对抑郁症相关神经元亚型作用的特异性
接下来，作者检测了 MG 衍生的 VDBP 在 CUMS 期间是否偏向于特定神经元亚型以诱导抑郁。其对 VDBP 过表达小鼠和对照小鼠的 PrL 组织进行了单核测序，根据不同的标记基因将 PrL 区域中的细胞分为 8 个亚群。在这些子集中，抑制神经元的比例显着增加，KEGG信号通路分析显示，与抑制性神经元中的钙离子信号传导和突触活性相关的通路受到显著影响。
对 PrL 区域的脑切片进行体外电生理分析。结果表明，与 VDBP对照组相比，VDBP CUMS组中自发性抑制性突触后电流 （sIPSC） 的频率增加。然而，VDBP KO CUMS组sIPSC 的频率显着降低，而自发兴奋性突触后电流 （sEPSC） 的频率显着逆转。这些结果表明，MG 中 VDBP 的条件性基因敲除可防止 CUMS 诱导的兴奋性/抑制性 （E/I） 失衡，并且偏向于激活抑制性神经元。
作者进一步通过微型双光子测量体内动态抑制性神经元的激活状态，CUMS 小鼠PrL 区域的 GABA 能神经元活性在TST 期间显著增强，KO-VDBP CUMS 小鼠在 TST 期间没有显示显着变化，表明 MG 衍生的 VDBP 可以显着激活 GABA 能神经元，并且 MG 中 VDBP 的靶向敲除可以逆转激活以发挥抗抑郁作用。
总结
该研究证明了 VDBP 在整个小鼠大脑中的表达。VDBP 在 CUMS 易感小鼠的核心情绪相关脑区高度表达。重要的是，这些小鼠 PrL 区 MG 中 VDBP mRNA 和蛋白的表达显着增加。其次，作者证明 MG 来源的 VDBP 的高表达开始引起抑郁样行为，并加重小鼠 CUMS 诱导的表型。其机制是 VDBP 与神经元受体 megalin 结合并调节 SRC 信号转导通路，导致神经元凋亡和突触损伤。第三，作者发现初步证据表明 MG 来源的 VDBP 优先激活 CUMS 小鼠 PrL 区域的 GABA 能神经元，介导抑郁症的发展。这些发现对于进一步阐明 MG 衍生的 VDBP 靶向的神经元亚型和特异性投射在抑郁症发展中的作用具有重要意义。。
https://doi.org/10.1002/advs.202410273
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