胰腺-大脑连接重写精神疾病理论:胰岛素失调引发双相情感障碍

360影视 日韩动漫 2025-09-04 22:15 2

摘要:一项突破性研究正在颠覆我们对精神疾病成因的传统认知。清华大学和中国科学院联合研究团队在《自然神经科学》杂志发表的最新成果显示,胰腺中的胰岛素分泌异常能够直接触发类似双相情感障碍的行为模式,这一发现首次揭示了身体代谢系统与精神健康之间存在的直接生物学联系。

信息来源:https://medicalxpress.com/news/2025-08-pancreatic-insulin-disruption-triggers-bipolar.html

一项突破性研究正在颠覆我们对精神疾病成因的传统认知。清华大学和中国科学院联合研究团队在《自然神经科学》杂志发表的最新成果显示,胰腺中的胰岛素分泌异常能够直接触发类似双相情感障碍的行为模式,这一发现首次揭示了身体代谢系统与精神健康之间存在的直接生物学联系。

研究人员通过对双相情感障碍患者的干细胞研究和小鼠实验发现,当胰腺β细胞中的RORβ基因过度表达时,会严重干扰胰岛素的正常释放,进而激活大脑海马体的异常反馈机制,最终导致抑郁和躁狂行为的周期性交替出现。这一机制的发现不仅为理解双相情感障碍的生理基础提供了全新视角,更可能为开发创新的治疗策略开辟道路。

双相情感障碍影响全球1-2%的人口,患者经历着从深度抑郁到极度兴奋的情绪剧烈波动,这种疾病如果得不到有效治疗,会严重损害患者的身心健康和社会功能。长期以来,科学家们注意到双相情感障碍患者常常伴随代谢异常,特别是血糖水平的变化,但两者之间的具体关联机制一直是个谜。

从细胞到行为的惊人发现

对双相情感障碍 (BD) 或重度抑郁症 (MDD) 患者 iPSC 来源的前脑类器官进行分析。图片来源:Liu 等人(《自然神经科学》,2025 年)。

研究团队首先从双相情感障碍患者体内提取诱导性多能干细胞,并将其培养成胰岛细胞群。这些胰岛是胰腺中负责感知血糖变化并分泌胰岛素的关键结构。令人意外的是,来自双相情感障碍患者的胰岛细胞表现出明显的胰岛素分泌缺陷,这种缺陷直接与RORβ基因的异常高表达相关。

RORβ基因编码一种核受体,通常参与调节昼夜节律和代谢过程。当这个基因在胰腺β细胞中过度活跃时,会抑制胰岛素的正常分泌模式。研究人员随后在小鼠模型中验证了这一发现,他们通过基因工程技术特异性地增强了小鼠胰腺β细胞中RORβ的表达。

实验结果令人震撼:这些基因修饰的小鼠表现出了典型的双相情感障碍样行为模式。在白天(小鼠的正常休息时间),它们显示出类似抑郁的行为特征,表现为活动能力下降、探索欲望减少和社交回避。而在夜间(小鼠的活跃期),同样的动物却表现出躁狂样行为,包括过度活跃、冒险行为增加和睡眠需求减少。

更引人注目的是,研究人员发现这种行为变化与胰岛素分泌的昼夜节律紊乱密切相关。在白天,RORβ的过度表达抑制了胰岛素释放,导致血糖调节失衡。这种代谢异常通过某种机制影响了大脑海马体的活动,引发抑郁样行为。

胰腺-海马体反馈回路的奥秘

研究最重要的贡献在于揭示了胰腺和大脑之间存在一个此前未知的双向反馈回路。海马体是大脑中负责记忆形成和情绪调节的关键区域,长期以来被认为主要响应神经系统内部的信号。然而,这项研究证明,海马体能够感知和响应来自胰腺的代谢信号。

当胰岛素分泌在白天受到抑制时,海马体神经元活动异常增强,这种过度激活与抑郁样行为的出现时间完全吻合。更有趣的是,白天海马体的过度活跃对胰腺产生了延迟效应,促进夜间胰岛素的过量释放,从而引发躁狂样行为和海马体活动的相应下降。

这种胰腺-海马体反馈机制揭示了双相情感障碍的一个重要特征:情绪状态的周期性变化可能根植于身体代谢节律的失调。研究团队推测,这种反馈回路在正常情况下可能有助于协调代谢需求与行为状态,但当RORβ基因异常表达时,这个精密的调节系统就会失去平衡。

研究人员刘耀南和翁秋文指出,他们的发现表明代谢因素和昼夜节律因素共同作用,通过胰腺-海马反馈机制产生行为波动,这可能是双相情感障碍发病的核心机制。

代谢精神病学的新纪元

这一发现对精神医学领域具有深远意义,它强化了"代谢精神病学"这一新兴概念的重要性。传统的精神疾病研究主要关注大脑内部的神经化学失衡,而这项研究证明,身体其他器官系统的功能异常同样可以直接影响精神状态。

双相情感障碍患者中代谢综合征的患病率显著高于普通人群,包括糖尿病、肥胖和心血管疾病等。过去,医学界通常将这些代谢问题视为精神疾病的次要后果或药物副作用,但新研究表明,代谢异常可能是双相情感障碍发病机制的重要组成部分。

这种认识转变可能会催生新的治疗策略。传统的双相情感障碍治疗主要依赖情绪稳定剂和抗精神病药物,这些药物直接作用于大脑神经递质系统。而基于胰腺-海马反馈机制的新理解,未来可能开发出针对代谢调节的治疗方法,如改善胰岛素敏感性的药物或调节昼夜节律的干预措施。

此外,这项研究还为双相情感障碍的早期识别和预防提供了新思路。通过监测胰岛素分泌模式和代谢指标的变化,可能可以在明显的情绪症状出现之前就识别出高危个体,从而实施预防性干预。

未来研究的广阔前景

虽然这项研究在小鼠模型中获得了令人信服的结果,但将这些发现转化为临床应用仍需要大量工作。研究人员需要进一步验证胰腺-海马反馈机制在人类中的存在和重要性,并探索个体差异如何影响这种机制的功能。

RORβ基因在人类双相情感障碍中的确切作用也需要更深入的研究。虽然研究显示这个基因的过度表达与疾病相关,但调节其表达的上游因素以及可能的遗传变异仍有待探索。理解这些调节机制对于开发精准的治疗策略至关重要。

昼夜节律在这个反馈回路中的作用也值得进一步关注。双相情感障碍患者经常出现睡眠-觉醒周期的紊乱,这可能与胰腺-海马反馈机制的节律性失调密切相关。未来的研究可能会探索光疗、褪黑素补充等昼夜节律干预措施在双相情感障碍治疗中的潜力。

这项研究还可能激发对其他精神疾病的类似探索。抑郁症、焦虑症等常见精神疾病同样伴随代谢异常,它们是否也存在类似的器官间反馈机制值得深入研究。

随着对胰腺-大脑连接认识的深入,我们可能正在见证精神医学范式的重要转变。未来的精神疾病治疗可能不再局限于大脑,而是需要从整体健康的角度来考虑,真正实现身心医学的整合。

来源:人工智能学家

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