武漢云克隆科技股份有限公司

與壓力相關(guān)的神經(jīng)精神疾病，如重度抑郁癥，在世界范圍內(nèi)具有很高的患病率和巨大的個體負擔。盡管對重度抑郁癥（MMD）有許多有效的治療方法，但超過三分之一的患者在使用現(xiàn)有的抗抑郁藥物或已建立的心理治療方法后，并沒有完全緩解。2024年2月，Nature雜志上發(fā)表了一篇題為“Circulating myeloid-derived MMP8 in stress susceptibility and depression”的文章，在這項研究中，研究者發(fā)現(xiàn) 基質(zhì)金屬蛋白酶8（MMP8）在MDD患者以及慢性社會失敗應(yīng)激(CSDS)后應(yīng)激易感小鼠的血清中表達增加。消耗MMP8可以防止壓力引起的社會回避行為以及多巴胺核（NAc）神經(jīng)生理學和細胞外空間的改變。MMP8可成為治療應(yīng)激相關(guān)神經(jīng)精神疾病的新靶點。

研究者采用CSDS范式進行小鼠心理社會壓力模型構(gòu)建，分為應(yīng)激易感小鼠(SUS)，彈性小鼠(RES)，無應(yīng)激對照小鼠(CON)。接著研究者對三組小鼠進行免疫細胞分析。發(fā)現(xiàn)CSDS導致SUS和RES小鼠血液中炎癥性Ly6C^hi單核細胞和中性粒細胞增加，B細胞減少。與研究者在MDD患者血液中觀察到的白細胞增多現(xiàn)象一致。與CON小鼠相比，SUS小鼠的促炎Ly6C^hi單核細胞特異性增加。RNA測序結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，CSDS誘導的基因表達變化在Ly6C^hi單核細胞中最為明顯?；虮倔w(GO)富集分析，與對照組相比，SUS小鼠中上調(diào)的基因參與生物學過程，如先天免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)以及細胞成分。綜上所述，CSDS增加了循環(huán)和大腦中的單核細胞數(shù)量，并在SUS小鼠中誘導了促炎轉(zhuǎn)錄特征。這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了外周髓細胞在應(yīng)激相關(guān)疾病(如重度抑郁癥)中的作用，與一些臨床前研究和人體研究相符。(見圖1)

研究者使用全腦組織清除方法（iDISCO+）對炎性Ly6C^hi單核細胞進行解剖定位。結(jié)果顯示單核細胞僅在SUS小鼠中增加，并且與社會互動(SI)比率呈負相關(guān)，大腦邊緣區(qū)域的細胞計數(shù)與SI比率高度相關(guān)，NAc中較高數(shù)量的單核細 胞與較高的社交回避行為相關(guān)。共聚焦顯微鏡顯示單核細胞附著在NAc的血管上。接著，研究者對CSDS后的腦轉(zhuǎn)運單核細胞進行了單細胞RNA測序，發(fā)現(xiàn)Ccr2^rfp+單核細胞聚類結(jié)果顯示四個獨特聚類，炎癥相關(guān)基因表達上調(diào)，如：編碼S100蛋白的基因，包括S100A6和S100A11，溶菌酶(Lyz1)，以及膜聯(lián)蛋白(Anxa1和Anxa2)?；騁O分析顯示，它們參與氧化還原過程(GO:0055114)、ECS (GO:0005615)和ECM (GO:0031012)，而MMP8是ECS和ECM通路中富集程度最高的基因之一。這些數(shù)據(jù)表明，MMP8主要來源于中性粒細胞和單核細胞，與許多其他MMPs不同，MMP8不是由中樞神經(jīng)系統(tǒng)的任何細胞產(chǎn)生或分泌的，包括腦內(nèi)骨髓細胞。(見圖2)

研究者發(fā)現(xiàn)CSDS應(yīng)激誘導血漿中MMP8蛋白水平的增加，并且與SI比呈負相關(guān)。與健康人對照相比，MDD患者血清中MMP8濃度升高。CSDS后SUS小鼠NAc的MMP8增加，而PFC則沒有增加。研究人員通過眶后向應(yīng)激易感小鼠注射生物素化小鼠重組MMP8 (rMMP8)，發(fā)現(xiàn)外周MMP8可以進入腦實質(zhì)。將生物素化的rMMP8反軌道注射到循環(huán)中，發(fā)現(xiàn)與注射非靶向載體的小鼠相比，Cldn5的敲除增加了腦實質(zhì)中生物素化rMMP8的水平。研究人員使用CSDS后小鼠NAc和PFC組織切片的透射電鏡成像來評估ECS的百分比，發(fā)現(xiàn)與非應(yīng)激對照組相比，SUS小鼠NAc中ECS體積分數(shù)增加，而PFC中沒有觀察到任何組間差異。在同一只小鼠中，NAc的ECS體積分數(shù)與外周MMP8呈正相關(guān)。（見圖3）

為了確定MMP8是否與壓力誘發(fā)的社交回避有因果關(guān)系。研究者測試了腹腔注射rMMP8與亞閾值社會壓力聯(lián)合是否會促進應(yīng)激易感性。發(fā)現(xiàn)與未應(yīng)激小鼠相比，rMMP8和亞閾值應(yīng)激組合導致SI比更低。通過使用社會條件位置偏好(sCPP)測試對具有非威脅性的同性幼鼠進行測試，以測試rMMP8是否也改變了社會偏好，接受rMMP8的小鼠對同性幼鼠的社會偏好減弱。研究人員構(gòu)建了特異性缺乏MMP8的嵌合小鼠，發(fā)現(xiàn)MMP8^?/?→WT小鼠血液中MMP8完全耗盡，移植了MMP8^?/?小鼠造血干細胞的小鼠在CSDS后對CD-1小鼠的社交回避較少。研究者評估了MMP8是否與ECS和NAc神經(jīng)生理學的變化有關(guān)，使用透射電鏡評估應(yīng)激小鼠NAc和PFC中的ECS體積。發(fā)現(xiàn)與WT→WT小鼠相比，MMP8^?/?→WT小鼠NAc中的ECS減少。對cKO和野生型小鼠NAc的中棘神經(jīng)元(MSNs)進行了離體全細胞膜片鉗記錄。MMP8敲除減少了應(yīng)激誘導的神經(jīng)元興奮性增加和自發(fā)EPSC頻率。（見圖4）

總的來說，這些發(fā)現(xiàn)說明應(yīng)激誘導的外周MMP8增加導致NAc的ECS改變，MMP8耗竭阻止了CSDS后的社會回避行為，這些數(shù)據(jù)為神經(jīng)免疫機制在神經(jīng)精神疾病中的新興作用提供了重要的見解。

云克隆開發(fā)了上述研究中涉及的相關(guān)指標的蛋白、抗體、ELISA試劑盒等產(chǎn)品以助力腫瘤治療相關(guān)研究，部分指標節(jié)選如下，供參考。