脑卒中后抑郁(PSD)是脑卒中幸存者中最常见的神经精神障碍之一,其五年内的患病率可达30%。PSD不仅严重影响患者的生活质量,还与更高的死亡率和更差的康复结局密切相关。尽管选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)如氟西汀在临床上被广泛用于治疗PSD,但其疗效有限,仅对约三分之一的患者有效,且常伴随性功能障碍、严重失眠和呕吐等不良反应。更为棘手的是,SSRIs可能增加出血性卒中患者的复发风险,使其在临床应用中受限。

近年来,针灸作为一种安全、副作用少的替代疗法,逐渐受到关注。多项临床指南和系统评价已推荐针灸作为PSD的辅助治疗手段,尤其是电针(EA)在改善抑郁症状方面显示出良好潜力。然而,针灸治疗PSD的具体生物学机制尚不清楚,限制了其在现代医学体系中的推广与优化。

为此,广州中医药大学的研究团队开展了一项多学科交叉研究,结合行为学、电生理、分子生物学和神经环路调控技术,系统探讨了电针治疗PSD的神经机制,尤其聚焦于5-羟色胺(5-HT)系统在其中的作用。该研究不仅揭示了电针改善PSD的潜在机制,也为中医针灸在现代神经精神疾病治疗中的科学内涵提供了有力证据。
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图1 论文首图

电针改善了双侧mPFC注射胶原酶IV诱导的PSD小鼠的抑郁样表型
本研究首先构建了一种新型PSD小鼠模型,通过向双侧内侧前额叶皮层(mPFC)注射胶原酶IV,模拟出血性卒中后的脑组织损伤和神经元丢失。该模型避免了传统MCAO模型中感觉运动功能障碍对行为测试的干扰,且mPFC作为情绪调节的关键脑区,其损伤与PSD的发生密切相关。模型小鼠在术后表现出显著的抑郁样行为,包括强迫游泳实验(FST)和尾悬挂实验(TST)中的不动时间延长、糖水偏好实验(SPT)中快感缺失、开场实验(OFT)中中央区域活动减少,以及脑源性神经营养因子(BDNF)水平下降。组织学分析进一步显示,mPFC区域神经元数量显著减少,兴奋性神经元(CaMKII阳性)减少,抑制性神经元(GABA阳性)相对增加,提示兴奋-抑制平衡被打破。在模型建立后第7天起,研究人员对小鼠进行连续14天的电针干预,选取百会(GV20)和神庭(GV24)两个督脉穴位,频率为2Hz,强度为1mA,每日15分钟。结果显示,电针显著改善了PSD小鼠的抑郁样行为,恢复了其对糖水的偏好,减少了不动时间,增加了OFT中央区域的活动距离,并显著提升了BDNF在血清和mPFC中的表达水平。组织学结果亦显示,电针可逆转mPFC中神经元数量的减少,恢复CaMKII阳性神经元的表达,抑制GABA阳性神经元的异常增多。这些结果表明,电针能够有效改善PSD小鼠的抑郁样表型,且其作用可能通过调节mPFC的结构和功能实现。
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图2 电针改善了双侧mPFC注射胶原酶IV诱导的PSD小鼠的抑郁样表型  


电针调节了PSD小鼠mPFC神经元活动的损伤(体内实验)
为深入探讨电针改善PSD的神经机制,研究者进一步采用在体多通道电生理记录技术,实时监测mPFC中神经元的放电活动。结果显示,PSD小鼠中假定的兴奋性神经元(波形宽度>250ms,放电频率1–8Hz)放电频率显著降低,而抑制性神经元(波形宽度<250ms,放电频率>8Hz)放电频率无明显变化,提示抑郁状态下mPFC兴奋性输入减弱。电针干预后,兴奋性神经元的放电频率显著恢复,表明其可增强mPFC的兴奋性活动。此外,局部场电位(LFP)分析显示,PSD小鼠mPFC中theta(4–7Hz)和高频gamma(80–100Hz)振荡功率显著下降,这两种频率波段被认为与情绪调节、注意控制和认知功能密切相关。电针治疗后,这两种振荡功率显著恢复,提示其对神经网络同步活动具有调节作用。这些电生理证据进一步支持了电针通过恢复mPFC神经元活动及其网络功能,改善PSD小鼠的抑郁状态。
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图3 电针调节了PSD小鼠mPFC神经元活动的损伤(体内实验)  


电针对PSD的改善效果与氟西汀相当,并涉及mPFC中的5-HT系统
在确认电针疗效的基础上,研究者将其与临床一线抗抑郁药物氟西汀进行了对比。行为学测试结果显示,氟西汀在改善OFT中央活动距离、FST和TST不动时间、SPT糖水偏好等方面效果显著,而电针在各项指标上均表现出与氟西汀相当的疗效。电生理记录亦显示,氟西汀和电针均可恢复PSD小鼠mPFC中兴奋性神经元的放电频率及theta/gamma振荡功率,提示两者在调节神经活动方面具有相似机制。进一步,研究者通过mRNA测序分析发现,PSD小鼠mPFC中存在大量差异表达基因,其中多个与5-HT系统功能相关,包括5-HT分泌、转运、受体活性及色氨酸代谢通路。GO和KEGG富集分析亦显示,5-HT突触和色氨酸代谢通路在PSD发病中显著富集。ELISA和免疫荧光结果进一步证实,PSD小鼠mPFC和血清中5-HT水平显著下降,电针可显著恢复其表达水平。这些结果表明,电针可能通过调节5-HT系统功能,发挥与氟西汀相当的抗抑郁作用。
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图4 电针对PSD的改善效果与氟西汀相当,并涉及mPFC中的5-HT系统  

电针缓解了PSD小鼠mPFC中5-HT表达/功能的损伤
为直接观察5-HT在体功能变化,研究者采用光纤记录技术,实时监测mPFC中5-HT信号在行为任务中的动态变化。通过向mPFC注射AAV-hSyn-5HT3.5病毒并植入光纤,记录小鼠在尾悬挂测试(TST)中挣扎行为期间的5-HT荧光信号。结果显示,正常小鼠在挣扎开始时5-HT信号迅速升高,而PSD小鼠该反应显著减弱,提示其5-HT系统功能受损。电针干预后,5-HT信号在挣扎期间的升高幅度显著恢复,表明电针可增强5-HT在应激行为中的释放功能。该实验首次在体证实了电针对mPFC中5-HT功能的修复作用,进一步支持其在调节5-HT介导的情绪行为中的关键作用。
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图5 电针缓解了PSD小鼠mPFC中5-HT表达/功能的损伤  


电针对PSD的作用依赖于背缝核功能
鉴于mPFC中5-HT主要来源于背缝核(DRN),研究者进一步探讨了DRN在电针治疗PSD中的作用。免疫荧光结果显示,PSD小鼠DRN中5-HT阳性神经元数量显著减少,电针可恢复其表达。通过向DRN注射AAV-TPH2-ChR2-EGFP病毒标记5-HT神经元,观察到其轴突末梢投射至mPFC,且PSD小鼠中该投射密度显著降低,电针可恢复该投射结构。为验证DRN功能是否介导电针疗效,研究者采用神经元消融策略,向DRN注射Casp3病毒选择性清除神经元。结果显示,DRN神经元消融后,电针对PSD小鼠行为改善、5-HT表达恢复及mPFC神经元活动调节的作用均被阻断,表明DRN功能完整性是电针发挥疗效的必要条件。进一步,通过化学遗传学技术激活或抑制DRN中投射至mPFC的TPH2阳性神经元,研究者发现其可双向调节mPFC中兴奋性和抑制性神经元的钙信号活动,模拟电针的调节效应。这些结果首次揭示了DRN-mPFC 5-HT能神经环路在电针治疗PSD中的关键作用,明确了电针通过调节该环路实现抗抑郁效应的神经机制。
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图6 电针对PSD的作用依赖于背缝核功能


小结
本研究以出血性PSD小鼠模型为基础,系统揭示了电针通过调节DRN-mPFC 5-HT能神经环路,恢复mPFC神经元活动及5-HT系统功能,从而改善抑郁样行为的完整机制链条。研究不仅首次在体证实了电针对5-HT功能的修复作用,亦明确了DRN在其中的核心地位,为针灸治疗PSD提供了现代神经生物学解释。更重要的是,电针在疗效上可与氟西汀媲美,但在安全性上更具优势,提示其有望成为PSD治疗的重要替代或补充手段。未来,围绕5-HT受体亚型、DRN其他神经元类型及针灸参数优化等方向,仍需进一步研究,以推动针灸在神经精神疾病治疗中的精准化与个体化发展。



参考文献:
Deng B, Di W, Long H, He Q, Jiang Z, Nan T, Gu J, Huang K, Li H, Cui S, Xu N, Yao L. The involvement of 5-HT was necessary for EA-mediated improvement of post-stroke depression. Transl Psychiatry. 2025 Oct 6;15(1):382. doi: 10.1038/s41398-025-03621-y. PMID: 41053079; PMCID: PMC12501360.



作者|梅斯医学
编辑 | 逅思
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