Nat子刊：喝咖啡也能抗抑郁？Npbwr1作为抗抑郁靶点机制解析

Nat子刊：喝咖啡也能抗抑郁？Npbwr1作为抗抑郁靶点机制解析

慢性压力是抑郁症的主要危险因素，是导致残疾和自杀的主要原因。由于目前的抗抑郁药起效缓慢，具有常见的副作用，并且仅对少数患者有效。因此需要确定其他速效途径，以独立于已知信号（如5-羟色胺能和谷氨酸能信号传导）的方式快速改善应激和抑郁症状。

2024年10月21日，耶拿大学医院人类遗传学研究所Olivia Engmann教授团队在Molecular psychiatry发表题为Npbwr1 signaling mediates fast antidepressant action的论文，该文章进一步揭示咖啡因通过改变神经肽NPB和NPW受体Npbwr1发挥快速抗抑郁效果，进一步丰富了咖啡因发挥抗抑郁作用的机制。该文章表明在长期应激小鼠的伏隔核中以及被诊断为抑郁症的患者死后，Npbwr1有所增加。微注射Npbwr1的合成拮抗剂CYM50769可迅速改善抑郁样行为症状并改变BDNF水平。CYM50769具有选择性且耐受性良好，单剂量给药后效果长达7天。总之，这些发现促进了对情绪和慢性压力的理解，值得进一步研究CYM50769作为潜在的速效抗抑郁药。

Npbwr1因慢性压力而增加，在抑郁症患者中升高，而咖啡因迅速降低

该课题组2020年发表在神经药理学杂志的文章观察到在 NAc中发现了一个昼夜信号级联反应，它通过T75-DARPP-32：CLOCK/BMAL1相互作用介导咖啡因对情绪的影响。为了确定可能与情绪和相关疾病相关的咖啡因的遗传下游靶标，我们对雄性野生型（WT） 和T75A-DARPP-32小鼠的NAc组织进行了RNA测序，发现改变的转录本属于多种细胞信号通路，包括神经元系统、突触后组织和血管通透性的负调节。其中Npbwr1在WT小鼠中被咖啡因改变。鉴于咖啡因对情绪的影响，我们在CVS（CVS包括21天的日常压力，包括1小时的管约束、1小时的尾部悬吊或1小时内的100次随机轻度电击） 模型中测试了它的效果。作者评估了慢性应激是否可能与 Npbwr1 水平改变有关，CVS后 Npbwr1的表达在两性中均增加，但在女性中效果更为明显。此外，CVS后NPBWR1蛋白水平升高。接下来，作者检查了抑郁症患者死后 NPBWR1 水平是否受到影响。 NPBWR1的转录在男女抑郁症患者死后组织的NAc中增加。这些数据表明 Npbwr1 与情绪和抑郁有关。

Npbwr1过表达影响树突棘、BDNF 和应激诱导的行为

为了研究Npbwr1是否与压力相关的形态学和行为有因果关系，作者构建了在NAc中过表达（OE） 或敲低 （KD）Npbwr1的转基因AAV，并且后续实验在雌鼠中开展。NAc中的 OE-Npbwr1 不会影响体重、转棒实验中的运动运动能力或旷场实验中的焦虑行为。但Npbwr1的OE诱导了慢性应激对行为和树突棘密度的影响。OE-Npbwr1减少了强迫游泳实验中的逃跑行为，减少了飞溅实验梳理毛发的时间，并减少了糖水消耗实验中消耗的蔗糖溶液与水的量。接下来，作者进一步探究Npbwr1 下游信号，作者对注射了 OE-Npbwr1 AAV或表达GFP的对照的NAc组织进行了RNA测序。令人惊讶的是，只有7个基因发生了改变。其中，脑源性神经营养因子（BDNF）被选中进行进一步研究，因为它与抑郁症和抗抑郁反应高度相关。

敲低Npbwr1阻断了 CVS 对行为和树突棘的影响

为了探究Npbwr1 对应效应的双向作用，作者进一步在CSV模型中敲低Npbwr1，KD-Npbwr1同样不会影响体重以及转棒和旷场实验中的运动能力。KD-Npbwr1 减少了CVS诱导的强迫游泳测试中不动时间和树突状棘形态变化，特别是包含颈部的棘。此外，CVS减少了累积头部直径，KD-Npbwr1可以挽救这一现象。总之，这些数据进一步证明了Npbwr1的长期变化与抑郁相关症状之间的因果关系。

Npbwr1配体的显微注射可迅速改变抑郁样行为

为了解决Npbwr1 通路的快速起效问题，作者将配体显微注射到NAc中，这些配体可以激活（神经肽B、NPB）或抑制 （CYM50769） Npbwr1。CYM50769和NPB分别改变了NAc中的BDNF水平, NPB激活Npbwr1可显著降低BDNF水平，而CYM50769抑制Npbwr1则显著增加BDNF水平，值得注意的是，单次注射CYM50769后7天，BDNF仍然发生变化。接下来，作者测试了 Npbwr1 活性对抑郁样行为的快速影响。小鼠接受CVS并在最后一次应激诱导后接受1 nM NPB和1 μM CYM50769。在24小时后进行行为测试。我们观察到，在强迫游泳、飞溅实验和蔗糖偏好实验中，NPB加重了野生型小鼠的抑郁样行为，同时没有进一步增强CVS的行为影响。相比之下，CYM50769对野生型小鼠没有影响。然而，在所有测试中，CYM50769迅速挽救了CVS诱导的抑郁样行为症状。

这些数据与病毒介导的过表达敲低的影响一致。同时还表明CYM50769对小鼠抑郁样行为的快速持久改善作用。鉴于压力诱发症状的快速逆转、BDNF变化持续7天以及研究中出色的耐受性，CYM50769在改善与慢性压力和抑郁相关的症状中的作用值得进一步研究。

总结
本研究揭示了一种未知的途径，该途径通过 Npbwr1 介导对抑郁样行为和应激反应的快速影响。病毒介导的基因转移稳定地改变了 Npbwr1 的水平。虽然 Npbwr1 的过表达模拟了抑郁样症状，但其敲除可以防止慢性应激影响，而不会影响野生型小鼠的情绪。与此结果一致的是，通过显微注射配体调节 Npbwr1 活性会改变抑郁相关症状，通过 NPB 刺激 Npbwr1 诱导野生型小鼠的抑郁样行为，而 CYM50769 抑制阻断了 CVS模型中的这些症状。

原文链接
DOI: 10.1038/s41380-024-02790-4