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突破焦虑与抑郁:神经类固醇药物的治疗潜力

2025-01-15 16:37
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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原创 Tahir Rahman 酷炫脑

Via:Pixabay

作者 | Tahir Rahman

翻译 | Caroline

审校 | 酷炫脑

美工 | Jenny

编辑 | 加薪

大脑胆固醇在神经可塑性中扮演着核心角色,这一特性使得大脑能够根据经验、学习和受损情况进行自我调整与重组。

你是否想过,为什么你的大脑是白色的?

这一颜色的背后,隐藏着一个称为“新生脂肪生成”的关键过程,大脑借此合成自身所需的胆固醇。由于血脑屏障的存在,大脑不能完全依赖血液中的胆固醇,因此大脑产生胆固醇的能力至关重要。这一过程主要发生在神经胶质细胞,尤其是星形胶质细胞中。

胆固醇一词源自古希腊语,结合了“chole”(胆汁)与“stereos”(固体),并添加了表示酒精的“ol”后缀。1769年,科学家François Poulletier de la Salle首次在胆结石中发现了固态胆固醇。随后,人们逐渐认识到,大脑中的新生脂肪生成实质上是将碳水化合物转化为脂肪酸及其他脂质(胆固醇即其中之一)的复杂过程。

实际上,大脑之所以在某些区域呈现白色,主要是因为这些区域富含含有髓鞘的轴突,形成白质;而其他区域则因含有更多神经元细胞体、树突及无髓鞘轴突而呈现灰色,即灰质。髓鞘作为一种包裹神经元轴突的脂肪物质,起到了加速电信号在神经元间传递的绝缘作用。

白质与灰质

白质,因其含有大量的髓鞘轴突而显得颜色较浅,主要负责促进大脑不同区域间的信息交流。

灰质,则因其构成中包含神经元细胞体、树突及无髓鞘轴突而颜色较深,负责信息的处理和整合。

大脑的胆固醇工厂

大脑胆固醇的生成过程始于葡萄糖。葡萄糖作为起始物质,可以转化为乙酰辅酶A(CoA),这是脂肪酸合成的主要原料。葡萄糖首先经过糖酵解过程,被分解成丙酮酸。随后,丙酮酸被运送到线粒体内部,在那里它被进一步转化为乙酰CoA。最终,乙酰CoA通过一系列由脂肪酸合成酶催化的反应,转化为脂肪酸。除此之外,部分乙酰CoA还会进入甲羟戊酸途径,该途径最终导向胆固醇的合成。

大脑中的胆固醇不仅是构建细胞膜的关键材料,还参与了神经元髓鞘化过程,对支持突触功能发挥着不可替代的作用。它对于维持大脑的脂质平衡,以及确保大脑结构、电气功能和整体完整性的稳定至关重要。

尤为重要的是,大脑胆固醇在神经可塑性中扮演着核心角色,这一特性使得大脑能够根据经验、学习和受损情况进行自我调整与重组。胆固醇参与突触的生长与维护,还支持脂质筏——细胞膜上的特殊微区域——的组装,这些区域为突触可塑性所必需的蛋白质相互作用和信号通路提供了平台。

此外,羟基甾醇作为胆固醇代谢的调节者,虽然颜色较浅或无色,但对神经可塑性、神经变性和认知功能具有深远的影响,这些影响有助于我们理解大脑如何对压力、炎症和损伤作出反应。

神经类固醇(胆固醇类)药物

神经活性类固醇来源于胆固醇。神经类固醇在大脑和其他组织中由胆固醇通过一系列酶促反应合成,从而产生异孕酮和脱氢表雄酮(DHEA)等化合物。因此,神经类固醇虽然彼此相关,但却是不同的分子,在神经系统中发挥着不同的作用。

神经类固醇的研究前景广阔,目前的研究正深入探索它们在大脑健康和精神疾病中的潜在作用。大脑中的GABA-A和谷氨酸受体参与调节焦虑、情绪和整体情绪稳定,其失调可能导致焦虑、抑郁和癫痫等疾病。新药唑拉诺龙,作为一种神经活性类固醇药物,主要作为GABA-A受体的正异位调节剂发挥作用,展现了治疗潜力。

以下是神经类固醇在其他方面的研究进展:

· 心理健康治疗:异丙孕酮等神经类固醇正在被开发用于治疗焦虑症、产后抑郁症和创伤后应激障碍,临床试验正在探索这些化合物如何提升情绪和情绪调节能力。

· 神经保护:神经类固醇可能对阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病具有保护作用,相关研究可能会带来新的治疗策略。

· 增强认知能力:神经类固醇如何改善记忆和认知功能引起了广泛关注,这可能对老龄化人群和多动症等疾病产生影响。

· 荷尔蒙调节:了解神经类固醇与荷尔蒙的相互作用,有助于更好地治疗荷尔蒙失调和相关疾病,尤其是女性相关疾病。

· 个性化医疗:随着研究的深入,未来可能根据个体的神经类固醇特征进行个性化治疗,从而实现更精准、更有效的治疗。

· 布瑞诺龙(Brexanolone)和 祖拉诺酮(Zuranolone):这是美国食品和药物管理局(FDA)批准的首个治疗产后抑郁症的突破性药物,同时还能降低焦虑和痛苦程度。

· 针对 GABA 受体的神经活性类固醇。研究人员目前正在设计各种化合物,以选择性地调节 GABA-A 受体亚型,从而达到减轻焦虑和改善情绪的目的。

科学家们对构成大脑神秘灰白色物质的研究才刚刚开始。大脑功能成像技术已经开始揭示一些受神经类固醇影响的大脑回路。随着对大脑独特胆固醇工厂的深入了解,我们有望开发出更多新药物,为治疗抑郁症、双相情感障碍、癫痫发作以及神经退行性疾病带来希望。

图源水印,胆固醇对大脑健康非常重要

参考文献(点击滑动查看)

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4. Akk G, Bracamontes JR, Covey DF, Evers A, Dao T, Steinbach JH. Neuroactive steroids have multiple actions to potentiate GABAA receptors. The Journal of Physiology. 2004 Jul;558(1):59-74.

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