生長激素通過一組特定的神經元影響焦慮的調節
生長激素 (GH) 作用于全身的許多組織,幫助構建骨骼和肌肉等功能。它也是一種強大的抗焦慮藥。巴西圣保羅大學 (USP) 的研究人員進行的一項研究對 GH 在減輕焦慮方面的作用有了更深入的了解,并首次確定了負責調節 GH 對焦慮的影響的神經元群。涉及焦慮、抑郁和創傷后應激障礙的神經精神疾病的發展。有關該研究的文章 發表 在 《神經科學雜志》上。
在FAPESP 支持的這項研究中 ,研究人員發現,一組表達生長抑素的神經元中缺乏 GH 受體的雄性小鼠表現出焦慮感增加。生長抑素是一種調節多種生理過程的肽,包括 GH 和其他激素(例如胰島素)的釋放。
另一方面,他們還發現,表達生長抑素的神經元中缺乏 GH 受體會降低男性和女性的恐懼記憶,這是創傷后應激障礙的一個關鍵特征。這一發現可能有助于未來新型抗焦慮藥物的開發。
“我們對 GH 抗焦慮作用機制的發現為這些疾病提供了一種可能的、純化學的解釋,表明為什么 GH 分泌或多或少的患者或多或少容易受到這些疾病的影響,”該研究的最后一作者 José Donato Júnior 說。文章和該大學生物醫學科學研究所(ICB-USP)的教授。
在這項研究中,研究人員對小鼠進行了三種類型的實驗(開放場地、高架十字迷宮和明/暗盒),以測試動物探索環境和承擔風險的能力。“這些都是成熟的實驗,用于分析類似于焦慮和恐懼記憶的行為,這是創傷后壓力的一個因素。因此,我們能夠探索 GH 在這些動物中的作用,”Donato 解釋道。
研究結果并沒有指出雌性小鼠焦慮樣行為沒有增加的任何原因。“我們認為這可能與性別二態性有關。我們知道,男性和女性含有神經元的大腦區域有些不同。一些神經系統疾病在男性和女性中也有所不同,這可能不是偶然的,”他說。
化學
全世界有成千上萬的人患有神經精神疾病。盡管焦慮和抑郁是最常見的,但其原因尚未完全闡明。科學家認為,這可能是由多種因素造成的,例如壓力、遺傳、社會壓力、經濟困難和/或性別問題等。
越來越多的證據表明,激素在調節各種神經過程和影響神經精神疾病的易感性方面發揮著重要作用。例如,雌二醇等性激素水平的變化會影響嚙齒動物和人類的焦慮、抑郁和恐懼記憶。其他研究的初步結果表明,糖皮質激素(類固醇激素,如皮質醇以及合成形式,如潑尼松和地塞米松)可能與神經精神疾病的發展有關。
就 GH 而言,與此類疾病相關的神經元調節機制尚未被發現。“我們證明 GH 會改變突觸并在結構上改變分泌生長抑素的神經元,”多納托說。
研究還表明,焦慮、創傷后應激和恐懼記憶是同一神經元回路的不同方面。根據多納托的說法,焦慮可以被定義為過度恐懼或不信任,而恐懼記憶與過去發生的不良事件有關,這些事件會導致大腦發生變化,每當受試者受到類似刺激時,就會引發加劇的反應。這種反應可能從哭泣到顫抖,甚至癱瘓。
“所有這一切都發生在表達 GH 受體的同一神經元群中。在我們的實驗中,當我們關閉 GH 受體時,小鼠的恐懼記憶就會減少。這意味著形成恐懼記憶的能力受損。生長激素可能會導致創傷后應激障礙,”他說。
另一種證據是,慢性壓力會提高一種叫做生長素釋放肽的激素水平,這種激素是生長激素分泌的強大觸發因素。“生長素釋放肽在創傷后應激中的作用已經被研究了一段時間。研究表明,在慢性壓力下,生長素釋放肽誘導的生長激素分泌增加,有利于動物大腦中恐懼記憶和創傷后壓力的發展,”他說。
GH 如何影響神經系統疾病
在人類中,生長激素由垂體分泌到血液中,通過蛋白質形成、細胞增殖和細胞分化促進全身組織生長。GH在兒童期、青春期和懷孕期是不可或缺的,此時其分泌達到高峰。到了老年,它自然會衰退。
GH 缺乏可導致侏儒癥,大多從 2 歲開始顯現,阻礙兒童和青少年時期的生長。“之前針對生長激素缺乏癥患者的研究表明,這些人的焦慮和抑郁癥患病率較高,但原因尚未確定。一些作者將其歸咎于自我形象問題和身材矮小造成的欺凌問題,”多納托說。
這項涉及小鼠的研究證明了 GH 在這些疾病中發揮的關鍵作用,且不存在身體形象問題等潛在混雜因素。“我們能夠找出有多少是由于生長激素的直接影響或生長赤字的間接影響造成的。因為我們能夠確定涉及 GH 的機制,我們知道它是焦慮癥的直接原因,而這一知識可以促進治療方法的開發,”Donato 說。
研究小組的下一步工作包括調查 GH 在懷孕期間發揮的作用。“我們知道 GH 產生的高峰之一出現在懷孕期間。我們還知道,由于產后抑郁癥,這一時期抑郁癥的患病率有所上升。當然,這些疾病也反映了社會、經濟等各種壓力,但我們不能忘記,懷孕期間和懷孕后激素分泌的增加會導致大腦功能失調,從而導致這種精神疾病。”
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