撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
慢性疼痛是导致抑郁和焦虑的主要风险因素，然而将持续的感官不适转化为情绪功能障碍的大脑机制，目前仍不清楚。神经影像学研究已表明海马体在疼痛和情绪调控中都发挥着重要作用，但尚不清楚海马体的变化是先于情绪症状出现、伴随情绪症状出现，还是在情绪症状之后出现的。明确这种时间关系和机制关系，对于解释慢性疼痛患者的抑郁易感性以及确定能够预防这种转变的干预点至关重要。
2026 年 3 月 19 日，复旦大学类脑科学智能科学与技术研究院肖晓、冯建峰及剑桥大学Trevor W. Robbins作为共同通讯作者，在国际顶尖学术期刊Science上发表了题为：From chronic pain to depression: Neurogenesis- driven microglial remodeling in the hippocampal dentate gyrus 的研究论文。
该研究在人类患者和动物模型中发现，在慢性疼痛初期，大脑海马体体积增加并伴有认知功能改善，而在慢性疼痛后期，大脑海马体体积萎缩并伴有抑郁等情绪障碍。海马体齿状回（dentate gyrus）充当这一转变的枢纽，慢性疼痛通过激活海马体齿状回，引发新生神经元异常活跃和小胶质细胞介导的神经重塑，最终导致海马体功能失衡。
研究团队进一步发现，抑制新生神经元活动可缓解情绪障碍，但会损害认知功能，而调控小胶质细胞则能选择性地改善情绪行为，且不会影响认知功能。这些发现揭示了小胶质细胞介导的海马体重塑是慢性疼痛与情绪障碍之间联系的关键机制。
在这项最新研究中，研究团队提出慢性疼痛会在海马体中引发一个分阶段的重塑过程，而非一致性的退行性变化。具体而言，研究团队提出，海马体的齿状回（dentate gyrus）充当一个关键的关卡，在这里，持续的伤害性输入最初通过适应性可塑性得到调节，但后来由于新生成年神经元与小胶质细胞之间的相互作用，被转而导向适应不良的回路不稳定。
研究团队将英国生物样本库（UK Biobank）的纵向人类神经影像学数据与神经病理性疼痛的啮齿动物模型相结合，确定了海马体重塑的保守双相轨迹。在慢性疼痛的早期阶段，海马体体积增大，海马体依赖的认知表现改善，这与适应性反应一致。随着疼痛的持续，这一阶段转变为海马体萎缩、认知能力下降以及焦虑和抑郁样行为的出现。
在细胞水平上，早期慢性疼痛选择性地增加了齿状回新生神经元的活动，并触发了神经发生微环境内小胶质细胞的靶向募集和重塑。这些细胞类型特异性变化逐渐放大了局部回路的兴奋性，并破坏了网络平衡，标志着从适应性海马体可塑性向适应不良的回路重塑的转变。从功能上来说，齿状回的不同调控模式产生了不同的结果：抑制新生神经元的活动可缓解情感症状，但会损害认知功能，而小胶质细胞的调控可预防焦虑和抑郁样行为，同时保持认知功能。这些发现共同表明，小胶质细胞是疼痛向抑郁转变的关键调控因子。
从慢性疼痛向情感障碍转变期间以齿状回为中心的海马体重塑
总的来说，通过解析齿状回的不同调控模式，研究团队揭示了小胶质细胞是慢性疼痛向情感障碍转变过程中的关键且具有治疗潜力的调控因子。这些研究结果表明，这种转变并非由海马体过度活跃本身所决定，而是由小胶质细胞依赖性重塑所决定，这种重塑决定了适应性可塑性是得以维持还是转向适应不良的神经回路状态。靶向小胶质细胞活化进行干预，能够保护海马体结构和认知功能，同时预防情感障碍，这将小胶质细胞定位为阻断慢性疼痛向情绪障碍进展的可选择的关键点。
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu7686
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