抑郁症是高发精神疾病,典型表现为心境低落、快感缺失、意志减退。当前主流一线药物 SSRIs、SNRIs 存在起效慢的短板,且仅 50%~70% 患者可获得有效缓解,大量难治性抑郁患者缺乏理想治疗方案,开发新型高效抗抑郁疗法迫在眉睫。
氯胺酮作为非竞争性 NMDA 受体拮抗剂,在动物实验与临床研究中均展现快速、持久的抗抑郁效果,R 型氯胺酮药效维持时间更久。现有研究提示内侧前额叶皮层突触可塑性、抗炎作用与其药效相关,但氯胺酮起效完整分子机制尚不明确,亟待深入解析。
2026年7月20日,军事科学院军事医学研究院李云峰教授团队(共同通讯作者:尹勇玉副研究员、首都医科大学附属北京地坛医院程灏教授)在《Translational Psychiatry》上发表研究“Antidepressant-like effects of ketamine involve CX3CL1 / CX3 OCR1 signaling-mediated synaptic plasticity in the mPFC”。
该研究在皮质酮诱导的小鼠抑郁模型中证实,内侧前额叶皮层的 CX3CL1/CX3CR1 信号通路是氯胺酮发挥快速抗抑郁效应的必需环节;氯胺酮通过抑制该通路减轻神经炎症、修复突触可塑性,最终改善抑郁样行为,为靶向趋化因子的新型抗抑郁药研发提供了核心实验依据。
氯胺酮逆转抑郁样行为,并调控 CX3CL1/CX3CR1 通路表达
研究采用皮质酮饮水法构建小鼠慢性抑郁模型,通过蔗糖偏好实验、新奇抑制摄食实验、悬尾实验、强迫游泳实验评估行为表型。
结果显示,单次注射氯胺酮 24 小时后,可显著逆转皮质酮诱导的快感缺失、绝望行为等抑郁样表现。 通过ELISA 检测发现,抑郁模型小鼠内侧前额叶皮层(mPFC)中 CX3CL1 及其受体 CX3CR1 的表达显著升高,氯胺酮处理可将其回调至正常水平。进一步相关性分析显示,该通路分子水平与小鼠抑郁样行为程度呈正相关,提示其与抑郁发生密切相关。
氯胺酮同时抑制神经炎症并修复突触可塑性
研究通过ELISA与免疫荧光染色检测发现,慢性皮质酮处理会导致小鼠 mPFC 内 IL-1β、IL-6、TNF-α 等促炎因子水平升高,同时小胶质细胞异常激活;氯胺酮处理可显著抑制上述炎症反应,降低小胶质细胞的活化数量与吞噬活性。
借助高尔基 - 考克斯染色与Sholl 分析对神经元形态进行观测,结果显示抑郁模型小鼠 mPFC 锥体神经元的总树突长度、分支复杂度与树突棘密度均显著下降。而氯胺酮处理可完全逆转上述结构损伤,恢复神经元的正常形态与连接能力。
因此,氯胺酮在mPFC抑制过度激活的小胶质细胞,同时恢复突触连接。
解读:树突棘是神经元之间形成突触连接的关键结构,其密度降低意味着大脑内信息传递的连接点减少,是抑郁状态下突触可塑性受损的典型表现。
药理阻断 CX3CR1 可抵消氯胺酮的抗抑郁效应
为验证 CX3CR1 在氯胺酮效应中的必要性,研究使用CX3CR1 选择性拮抗剂 AZD8797对小鼠进行预处理,再评估氯胺酮的行为与分子效应。
行为学结果显示,阻断 CX3CR1 后,氯胺酮在悬尾实验、强迫游泳实验中的抗抑郁效应完全消失,其对焦虑样行为的改善作用也被抵消。形态学检测显示,拮抗剂处理同样阻断了氯胺酮对树突分支复杂度、树突棘密度的提升作用,且突触形态指标与抑郁行为程度呈显著负相关。此外,氯胺酮对小胶质细胞活化、促炎因子释放的抑制作用,也会被 CX3CR1 拮抗剂部分逆转。体外细胞实验进一步验证,氯胺酮可降低皮质酮诱导的神经元 CX3CL1 与小胶质细胞 CX3CR1 高表达,该效应同样依赖 CX3CR1 的功能。
因此,阻断CX3CR1后,氯胺酮在行为、突触、炎症三个层面的效果全部失效,证明CX3CR1是氯胺酮起效的必需受体。
敲低 CX3CR1 验证通路的核心作用
为排除药物的非特异性作用,研究向小鼠双侧 mPFC 定向注射携带 CX3CR1-siRNA 的腺相关病毒,特异性敲低该脑区的 CX3CR1 表达。
行为学结果显示,mPFC 内 CX3CR1 敲低后,氯胺酮在悬尾实验与强迫游泳实验中的抗抑郁效应被完全消除。形态学结果与之对应,氯胺酮对神经元树突分支、树突棘密度的改善作用,在 CX3CR1 敲低小鼠中也不复存在,且突触形态指标与抑郁行为仍呈负相关。
因此,降低 CX3CR1 表达,和药物阻断受体的效果一致,共同证明该通路是氯胺酮发挥抗抑郁作用的必需靶点。
全文总结
综上,该研究证实 mPFC 中的 CX3CL1/CX3CR1 信号通路是氯胺酮发挥快速抗抑郁效应的核心介导环节;氯胺酮通过抑制该通路,减轻小胶质细胞过度激活与神经炎症,进而修复受损的突触可塑性,最终实现抑郁症状的快速改善。
小编寄语:
该研究确立了 CX3CR1 作为抗抑郁干预靶点的潜力,为开发靶向趋化因子通路的新型抗抑郁药物提供了核心依据,有望为难治性抑郁症提供新的治疗方向,也为临床优化氯胺酮治疗方案、开发更安全的下一代快速抗抑郁药物提供了机制支撑。
https://doi.org/10.1038/s41398-026-04242-9
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