抑郁癥中炎癥和微生物組可以通過多種方式相互作用,而**系統(tǒng)芳烴受體(Ahr)的微生物組反應(yīng)調(diào)節(jié)因子在這一途徑中發(fā)揮關(guān)鍵作用。Ahr激活誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子活性,可以調(diào)節(jié)腸道的炎癥環(huán)境,已被證明可以調(diào)節(jié)T輔助細胞17(T17)和T調(diào)節(jié)細胞(Treg)的功能,以響應(yīng)微生物代謝物。
有研究表明RORγt+T17s產(chǎn)生的IL-17介導(dǎo)抑郁和焦慮樣行為,而將T17細胞轉(zhuǎn)移到小鼠中可以誘導(dǎo)抑郁樣行為,此外,使用IL-17A阻斷抗體也被發(fā)現(xiàn)可以減少小鼠的習(xí)得性無助行為。然而,IL-17在MDD中的作用的證據(jù)仍存在爭議,一些報告聲稱炎癥細胞因子與抑郁之間存在正相關(guān),而另一些報告稱MDD患者與對照組之間的IL-17水平?jīng)]有差異。這些相關(guān)結(jié)果表明Ahr和增加的炎癥性T17細胞在抑郁癥中的機制和作用需要進一步研究。
在此背景下,2022年5月21日弗吉尼亞州大學(xué)AlbanGaultier團隊于Scientific Reports發(fā)表了題為Stress-induced despair behavior develops independently of theAhr-RORγt axis in CD4+cells的研究型文章,發(fā)現(xiàn)在CD4+細胞中,應(yīng)激誘導(dǎo)的絕望行為與Ahr-RORγt軸無關(guān)。
考慮到T細胞及其細胞因子在抑郁癥中的作用,為了確定T細胞特異性Ahr對微生物組的感知是否會導(dǎo)致與應(yīng)激相關(guān)的**和行為變化,該團隊培育了Cd4-Cre-Ahrfox//fox(AhrKO)小鼠。在強迫游泳、懸尾和巢破壞試驗中未觀察到差異。這些結(jié)果表明,在T細胞中缺乏Ahr的小鼠并不表現(xiàn)出抑郁或焦慮樣行為。
為了測試T細胞Ahr在應(yīng)激反應(yīng)中的作用,課題組將AhrKO鼠或年齡匹配的對照組進行了3周的UCS。與對照組相比,AhrKO鼠在強迫游泳和懸尾試驗中的不動時間沒有改變,巢破壞后的重量、高架迷宮中開放臂停留時間、曠場中心停留時間也無差異。接下來課題組使用了一種無監(jiān)督的機器學(xué)習(xí)方法,使用DeepLabCut來分析這兩種基因型的行為。
Kullback–Leibler Divergence數(shù)據(jù)顯示AhrKO與對照組中表現(xiàn)出組內(nèi)比組間更多的差異,表明個體小鼠對行為的影響比基因型更強;而DeepLabCut生成的PCA點圖同樣顯示組間行為特點有很大的相似性。此外,AhrKO小鼠和對照組均顯示出GALT中CD4+RORγt+T17細胞數(shù)量的增加,此現(xiàn)象受到應(yīng)激反應(yīng)的顯著影響。這些數(shù)據(jù)表明,在應(yīng)激反應(yīng)中觀察到的T17細胞的增加和微生物組的變化與CD4+細胞中的Ahr激活機制沒有聯(lián)系。
為了探討T17細胞在焦慮和抑郁樣行為中的作用,課題組培育了Cd4CreRorcfox/fox(RorcKO)小鼠。qPCR結(jié)果顯示Il17和Rorcor水平下降,ELISA定量檢測結(jié)果顯示IL-17分泌水平下降。而在大理石掩埋、糖水偏愛、強迫游泳、懸尾、社交、巢破壞、新物體識別、高架迷宮和曠場測試中,兩組小鼠并無差異。與上一環(huán)節(jié)結(jié)果一致,個體小鼠對行為的影響比基因型更強;DeepLabCut生成的PCA點圖顯示組間行為特點有很大的相似性。這些結(jié)果表明,雄性小鼠在發(fā)育過程中缺乏Rorc并不會產(chǎn)生自閉、抑郁或焦慮樣行為。
由于雌性抑郁發(fā)病率高于雄性,因此課題組使用磁性小鼠重復(fù)了上述實驗,結(jié)果表明雌性Rorc KO小鼠和對照組之間也沒有觀察到逃避行為、快感缺乏或焦慮樣行為的差異。而在3周的UCRS造模后,Rorc KO小鼠巢破壞后的重量以及停留在開放臂中的時間顯著減少,但是Kullback–Leibler Divergence 點圖和DeepLabCut生成的PCA點圖顯示兩組鼠行為學(xué)特點并沒有差異。因此,T細胞中的RorcKO在UCRS前或UCRS前對雌性小鼠的焦慮和抑郁樣行為沒有顯著影響。
綜上,本文通過對特異性敲除Ahr和Rorc的雌性和雄性鼠進行完整的行為學(xué)測試及其后續(xù)分析,證明了Ahr-RORγt軸障礙并不會導(dǎo)致抑郁焦慮及自閉樣行為。
文章來源:https://www.nature.com/articles/s41598-022-12464-2.pdf