我们大多数人都有过这样的体验:生病后的身体常常感到疲惫,食欲不振,积极性不足。而在癌症患者中,这种状态尤为明显,临床上被称为恶病质(cachexia)。这种状态与疾病相关的急性炎症有关,虽然这种反应在一定程度上可以帮助个体保持能量以抵抗病原体,但慢性炎症则会损害患者的整体健康水平,降低生活质量和社会功能,甚至可能与抑郁症状密切相关。目前,慢性炎症引发的神经精神症状及其机制仍不够明确,这对相关疗法的研究与开发造成了巨大障碍。
极后区(areapostrema,ArP)位于延髓的背侧,是一对特殊的室周器官,具有高透过性的毛细血管,不受血脑屏障的限制,使其能直接接触血液中的化学信使。白细胞介素-6(IL-6)作为炎症性疾病的一种经典标志物,其在急性和慢性炎症以及癌症状态下的血液含量显著升高。而由于ArP表达IL-6受体,能够监测外周炎症因子,因此ArP在炎症和癌症状态下的神经活动中可能发挥重要作用。
2025年4月11日,美国密苏里州圣路易斯的华盛顿大学医学院和纽约州冷泉港实验室的Adam Kepecs、Marco Pignatelli及Tobias Janowitz教授团队在《Science》杂志上发表了题为“A neuroimmune circuit mediates cancer cachexia-associated apathy”的研究,探讨了ArP-PBN(臂旁核)-SNr(黑质网状部)-VTA(腹侧被盖区)-NAc(伏隔核)通路在癌症恶病质引发的行为改变中的作用,并为慢性炎症与抑郁症状之间的联系提供了新的机制见解。
为了研究癌症是否会导致动物的动机降低,研究团队向实验动物的腹部皮下注射C26腺癌细胞,构建结肠癌临床前模型,并通过一系列实验评估动物的动机水平。结果发现,模型鼠在获取食物和饮水的动机随癌症严重程度增加而显著下降,但在其他情境中并未表现出同样的变化。这表明结肠癌模型确实导致了动物动机水平的降低,但未影响其对快感的体验。
为进一步确认结肠癌引起了神经系统中的炎症,研究团队检测了不同症状小鼠中44种细胞因子的水平。主成分分析显示脑组织中的细胞因子变化与动物的恶病质水平密切关联,特别是IL-6在血浆和脑组织中对细胞因子的变化贡献显著。同时,IL-6的增加与血脑屏障的通透性增强相一致,指出其对小鼠行为的影响。此外,小胶质细胞在恶病质小鼠的多个脑区表达量增高,提示慢性炎症的存在。研究表明,抗IL-6抗体能降低动物的血脑屏障通透性,并延长其生存时间。
研究还表明,在恶病质状态下,特定脑区(如PBle和VTA)的活动显著变化,尤其是PBle与ArP在恶病质状态下的相关性增加。与此相对的是,VTA的多巴胺分泌水平显著下降,提示恶病质状态调整了多巴胺相关的动力机制。实验中,IL-6拮抗剂虽然未能改变动物的体重或生存期,但有效改善了其动机状态,这表明IL-6通过影响VTA-NAc多巴胺系统在癌症恶病质行为中发挥着重要作用。
本研究揭示了癌症导致的恶病质中,ArP-PBN-SNr-VTA-NAc环路受到IL-6信号的影响,从而导致VTA中多巴胺分泌降低和NAc功能改变,最终造成动物动机低下的冷漠状态。这一发现不仅为理解抑郁症状提供了新的机制视角,还为治疗方案提供了新的靶点,可能避免传统的多巴胺治疗方法带来的副作用。
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