研究发现压力障碍认知问题的潜在治疗方法

作者:Karin Eskenazi 2012-09-05

图为PTSD中应激引起的钙离子流失,来自Liu. et al.(2012)

 

 纽约市,纽约州 (2012年8月30日) 哥伦比亚大学医学中心(CUMC)的研究人员发现了一种治疗压力相关障碍导致的认知影响的新医疗手段,这些疾病包括创伤后应激障碍(PTSD)等。这项研究对创伤后应激障碍的小鼠模型进行了分析,发现了一种称为S107的实验性药物(一类名为Rycals的新型小分子化合物),能防止与压力有关障碍造成的学习和记忆缺陷。这项研究结果发表在Cell杂志在线版上。

 

 领导这一研究的是哥伦比亚大学分子心脏病研究所Andrew R. Marks教授,他2011年当选为美国院士。Marks教授表示,“随着退伍军人的PTSD案例的急剧增多,还出现了一些心脏病突发之类的病例。我们确实迫切需要更好的治疗方法治疗这种令人大伤元气的压力障碍”,“我们的研究为解析压力有关的认知功能障碍的机制提出了新观点,以及在这一机制基础上的一种潜在治疗方法。”

 

 创伤后应激障碍是一种焦虑失序症,由创伤经历引发,这些经历小到单次事件,例如身体袭击,大到慢性应激(chronic stress),如战期经历。目前患者常见的治疗方法是支持性的疗法,包括抗精神病药物,抗抑郁药,抗焦虑药物和心理治疗。但是,目前还没有特别针对PTSD及相关障碍的治疗方法。

 

 一些研究表明,慢性应激可以影响大脑中神经元的结构和功能。这些研究指出,这些影响可能导致了神经精神障碍,包括创伤后应激障碍,这些障碍都带有认知失调的症状。然而,究竟是如何引发的认知功能障碍(表现为学习和记忆能力受损),目前还不清楚。

 

 Marks教授在早期研究心脏和肌肉障碍的基础上,推理慢性应激可能影响了海马区(对学习和记忆起核心作用的大脑区域)心肌雷诺丁受体基因(RyR2)的稳定,从而引发了PTSD。RyR2是调节神经元中的钙离子水平的通道,这对细胞的存活和功能极其重要。

 

 在早期小鼠研究中,Marks博士和他的团队发现,压力可以引起在心脏肌肉中的RyR2通道的钙离子流失,从而导致心脏衰竭和心律失常。随后在Marks博士实验中的小鼠模型研究显示,在骨骼肌中的会有钙离子流失的RyR1通道(一种紧密相关的钙离子通道)可能导致杜氏肌营养不良症、肢-带型肌营养不良症和老年肌肉无力。

 

 为了确认是否发生钙离子流失的RyR2通道会引发压力相关的认知障碍,研究人员用经典的PTSD实验模型,将小鼠至于三周的应激条件之下。该实验令小鼠的皮质类固醇激素水平上升(表明身体处于应激),并激活了显示应激身体反应的那些基因。

 

 “当我们检测应激小鼠的海马神经元时,发现它们的RyR2通道较正常无应激的小鼠更不稳定,并会出现钙离子流失。我们之前曾在慢性疾病(包括心脏衰竭和肌肉萎缩症等)的动物模型的心脏和骨骼肌肉中发现过相似现象。我们在带有这些障碍的患者身上也发现了同样的钙离子会流失的通道,而健康者体内则不会出现此现象,”Marks教授如是说。

 

 “接下来的问题是:这些钙离子流失通道是否会影响PTSD患者的学习和记忆功能受损?”Marks说。“通过经典的行为和认知功能测试,包括一个水迷宫和一些客体识别测试,我们发现应激小鼠出现严重的影响学习和记忆的认知失常。”

 

 研究人员证实了海马RyR2通道导致小鼠认知退化的两种方式。首先,当给小鼠喂食 Rycal S107(Marks实验室设计的一种新药,能稳定RyR2和阻止钙离子流失)时,认知功能没有受到慢性应激的影响。第二,研究人员创造了一种小鼠品系,令应激信号无法影响海马RyR2通道的稳定性。这些小鼠受到慢性应激时没有显示任何的认知损害。

 

 Marks教授期待S107或者说一种类似Rycal的药物将可以在几年内投入临床实验,用于PTSD的治疗。另外一种Rycal目前正在进行心脏衰竭和心律失常患者的临床实验。

 

 研究人员也在检验这些RyR2通道在神经退行疾病中的情况,包括阿兹海默症。

 

 编者注:RyR2是心肌兴奋-收缩耦联所必需的主要钙离子释放通路。

 

参考文献:

Liu, X., Betzenhauser, M., Reiken, S., Meli, A., Xie, W., Chen, B., & ... Marks, A. (2012). Role of leaky neuronal ryanodine receptors in stress- induced cognitive dysfunction. Cell150(5), 1055-1067.


(采稿:Stronger;编辑:小如;校对:Ava)

来源:哥伦比亚大学医学中心

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