抑郁癥是一種以多種癥狀聚集為特征的異質性精神障礙。NMDARs由多種亞基蛋白GluN1-3組成，是抑郁癥發生和治療的關鍵分子基礎。然而，NMDAR亞基GluN3A參與抑郁癥狀和抗抑郁作用的異質性尚不清楚。

基于此，2024年4月28日中國科學院心理研究所王瑋文研究團隊在bioRxiv雜志發表了“CA1i pyramidal neurons mediate the role of NMDA receptor subunit GluN3A in depressive behavior and D-serine anti-depression”揭示了CA1i錐體神經元介導的NMDA受體亞基GluN3A在抑郁行為和D-絲氨酸抗抑郁中的作用。

作者發現慢性社交挫敗應激（CSDS）誘導了小鼠一系列抑郁相關行為，包括社會興趣降低、無助感和焦慮樣行為增加，以及海馬CA1中間區（CA1i）GluN3A mRNA和蛋白表達減少。此外，GluN3A基因敲除（KO）小鼠表現出明顯的無助行為。在兩種模型中，CA1i中GluN3A的表達特異性地逆轉了無助行為的增加，但沒有逆轉社會興趣和焦慮樣行為。此外，CA1i GluN3A表達的缺失降低了小鼠無助行為中CA1i錐體神經元的活性，這一現象也通過上調CA1i GluN3A的表達而逆轉。注射D-絲氨酸可迅速改善CSDS小鼠的無助行為，同時增加CA1i錐體神經元的活性，而敲除GluN3A或抑制CA1i神經元活性可抑制D-絲氨酸的作用。作者的研究闡明了GluN3A亞基在調節抑郁相關無助行為中的關鍵作用及其機制，以及它在D-絲氨酸的快速抗抑郁作用。

圖一 CSDS和GluN3A KO對海馬抑郁相關行為和GluN3A表達的影響

作者系統地評估了慢性社交挫敗模型（CSDS）誘導的小鼠中的各種抑郁相關行為。CSDS小鼠在社交互動試驗（SIT）中社會互動比例降低，而在糖水偏好試驗（SPT）中蔗糖偏好比沒有顯著變化。CSDS顯著增加小鼠在懸尾試驗（TST）和強迫游泳試驗（FST）中的不動時間。在運動活動方面，與對照組相比，CSDS不影響小鼠行走的總運動距離。曠場實驗（OFT）結果表明CSDS造模誘導小鼠焦慮行為。此外，在高架十字迷宮（EPM）中，CSDS小鼠表現出開放臂進入數量的減少。這些結果表明，CSDS成功地誘導了小鼠的多種抑郁表型。隨后作者檢測了CSDS后小鼠在不同與情緒相關的大腦區域，特別是海馬區，GluN3A表達水平的變化。qRT-PCR結果顯示CSDS小鼠海馬GluN3A表達顯著降低，而在海馬的其他區域沒有顯著變化，包括CA1d、CA1v、CA3和DG。

此外，在CSDS小鼠的內側前額葉皮層（mPFC）和基底外側杏仁核（BLA）中，GluN3A mRNA的表達與對照組相比沒有顯著變化。免疫印跡結果同樣顯示，CSDS小鼠CA1i中GluN3A蛋白的表達顯著降低，而CA1v和CA3的表達沒有明顯變化。這些數據表明，CSDS下調了小鼠海馬CA1i區GluN3A的表達。為了進一步研究GluN3A與抑郁樣行為之間的關系，在生理條件下對GluN3A KO小鼠進行了行為學測試。與野生型（WT）小鼠相比，GluN3A KO小鼠沒有表現出社交互動和蔗糖偏好的異常。結果顯示，與WT小鼠相比，GluN3A KO小鼠表現出無助表型，TST和FST的不動時間增加。此外，GluN3A KO并不影響運動活動和焦慮樣行為。為了確定GluN3A KO是否與社交挫敗應激（SDS）易感性的增加有關，進行了系統評估，以評估閾下SDS對GluN3A KO小鼠抑郁相關行為的影響。結果顯示，閾下GluN3A KO小鼠FST的不動時間明顯增加，但在社會興趣、蔗糖偏好、運動活動和焦慮樣行為方面沒有顯著變化。數據表明，GluN3A KO不影響小鼠對SDS的易感性。綜上所述，腦中GluN3A表達的降低參與了抑郁相關行為的表現，海馬CA1i可能是GluN3A調節抑郁相關行為的關鍵腦區。

圖二 挽救CA1i神經元的GluN3A下降逆轉了動物無助行為

作者進一步研究了CA1i GluN3A在抑郁相關行為中的調節作用，利用AAV上調CSDS小鼠CA1i在GluN3A中的表達。發現GluN3A的上調并不影響CSDS小鼠的快感缺乏癥行為。GluN3A亞基的上調逆轉了CSDS誘導的無助行為。此外，GluN3A亞基的上調并不影響運動活動和焦慮樣行為。CSDS誘導了OFT和EPM中多個焦慮指標的增加，但不受GluN3A亞基上調的影響。這些結果表明，CA1i GluN3A可調節CSDS誘導的小鼠無助行為。使用AAV恢復GluN3A KO小鼠CA1i區域的GluN3A，結果顯示，GluN3A的恢復逆轉了動物無助行為。然而，在社交互動、運動活動和焦慮樣行為方面沒有明顯變化。具體而言，與W型小鼠相比，GluN3A KO小鼠在TST和FST中的不動時間顯著增加，而GluN3A KO： AAV-Grin3A小鼠在TST和FST中的不動時間顯著恢復到正常水平。綜上所述，海馬CA1i GluN3A在調節抑郁相關的無助行為中發揮了關鍵作用。

圖三 CA1i中錐體神經元的活性介導了GluN3A在無助行為中的調節

在上調CSDS小鼠的GluN3A亞基表達后，作者進一步研究了CA1i神經元在無助行為中的功能活性。c-fos免疫染色結果顯示，與對照組相比，應激小鼠在FST后CA1i錐體層的功能神經元活性降低，并通過上調GluN3A來恢復。作者繼續探究了GluN3A KO小鼠在FST后，GluN3A亞基與CA1i錐體層神經元功能活性之間的直接關系。結果顯示，GluN3A的缺失導致了CA1i錐體層神經元的激活這種功能缺陷。此外，作者利用光纖記錄探究GluN3A在TST過程中CA1i錐體層興奮性神經元激活中的必要性。在TST過程中，表征興奮性神經元鈣水平的GCaMP信號與小鼠的活躍狀態相關，當小鼠從靜止狀態過渡到掙扎狀態時，神經元反應的平均峰值振幅顯著增加，WT小鼠在掙扎階段的神經元激活反應明顯高于GluN3A KO小鼠。綜上所述，CA1i錐體神經元的激活介導了GluN3A亞基在小鼠無助感行為中的調節。

總結

作者的研究表明GluN3A對無助感行為的調節作用，并揭示了潛在的腦區和神經元機制。研究結果有助于更好地理解抑郁癥和相關疾病的異質性癥狀特征，并可能為更有針對性和有效的治療策略的發展提供理論基礎。

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