腦聲小店基于深度科研洞察，專注為動物實驗提供"簡器械·精實驗"解決方案。我們突破高精設備局限，開發手工定制化儀器及配件，通過科研巧思將基礎工具轉化為創新實驗方案。產品涵蓋行為學裝置、操作輔助工具等，使實驗室在保持操作簡效的同時，實現精細化數據采集，助力科研人員以創造性思維發掘簡易儀器的潛在科研價值。

與艾司氯胺酮相比，(R,S)-氯胺酮的(R)對映體R-氯胺酮（Arketamine）在動物模型中表現出更強的快速且持續的抗抑郁樣效應，但其作用機制尚不清楚。

基于此，2025年7月9日，暨南大學張繼春研究團隊以及日本千葉大學Kenji Hashimoto在Science Advances雜志發表了“Microglial BDNF modulates arketamine’s antidepressant-like effects through cortico-accumbal pathways”揭示了小膠質細胞來源的BDNF通過皮層-伏隔核通路調節R-氯胺酮的抗抑郁樣效應。

在本研究中，作者使用慢性社交挫敗應激（CSDS）模型來探究R-氯胺酮如何發揮其抗抑郁樣作用。發現CREB蛋白在S133位點的激活以及MeCP2蛋白在S421位點的磷酸化可驅動腦源性神經營養因子（BDNF）的轉錄，這一過程有助于R-氯胺酮發揮抗抑郁樣效應。此外，小膠質細胞來源的BDNF可增強內側前額葉皮層（mPFC）下邊緣區（IL）的興奮性突觸傳遞，在CSDS易感小鼠中介導了R-氯胺酮的抗抑郁樣作用。最后，作者發現小膠質細胞來源的BDNF還可以激活從mPFC（IL區）投射到伏隔核（NAc）殼區的神經元，進一步參與R-氯胺酮的抗抑郁樣效應。

圖一 CREB（S133）抑制劑666-15可減弱R-氯胺酮的抗抑郁樣效應

為了探討CREB（S133）磷酸化在R-氯胺酮抗抑郁樣效應中的作用，作者使用了化合物666-15一種能夠破壞CREB激酶誘導域與其共激活因子CREB結合蛋白（CBP）之間相互作用的抑制劑，從而阻斷CREB依賴的轉錄過程。單次腦室內注射666-15顯著減弱了R-氯胺酮在CSDS易感小鼠中的抗抑郁樣效應，各組小鼠的運動能力均未受到影響。然而，在強迫游泳實驗和糖水偏好實驗中，666-15明顯削弱了R-氯胺酮的抗抑郁樣作用。染色質免疫沉淀實驗顯示，666-15減少了磷酸化CREB（S133）與Bdnf外顯子IV啟動子區域的結合，這種結合原本在R-氯胺酮處理的小鼠mPFC中有所增強。666-15抑制了mPFC中Bdnf mRNA水平的升高。此外，Western blot分析表明，666-15降低了R-氯胺酮處理小鼠mPFC中CREB（S133）的磷酸化水平以及BDNF蛋白的表達水平。這些結果表明，由CREB（S133）磷酸化介導的BDNF轉錄調控機制對R-氯胺酮的抗抑郁樣效應具有關鍵作用。

腦聲常談建立了多個《動物模型構建與行為評估》交流群，群內分享各種經典和前沿的行為范式，共同交流解決動物實驗中遇到的棘手問題，避坑少走彎路！有需要的老師可以掃碼添加微信進入討論群！

圖二 CREB在S133位點和MeCP2在S421位點的突變會減弱R-氯胺酮的抗抑郁樣效應

為了研究CREB（S133）與MeCP2（S421）在R-氯胺酮抗抑郁樣效應中的協同作用，作者進一步探討了它們在調控BDNF轉錄過程中的相互關系。由于將R-氯胺酮雙側注入mPFC的IL區可以在動物模型中快速產生抗抑郁樣效應，在CSDS易感小鼠的IL區微量注射攜帶CREB（A133）和MeCP2（A421）突變基因的病毒并同時給予R-氯胺酮處理。結果顯示，這兩種突變在IL區均有效表達，并顯著抑制了BDNF的表達，各組小鼠的運動能力未受影響。然而，在強迫游泳實驗和糖水偏好實驗中，CREB（A133）和MeCP2（A421）突變明顯削弱了R-氯胺酮的抗抑郁樣作用。此外，作者還在皮質酮誘導的雌性小鼠抑郁樣行為模型中，評估了CREB（S133）和MeCP2（S421）突變對R-氯胺酮抗抑郁效應的影響。將編碼磷酸化失活突變體CREB（S133A）或MeCP2（S421A）的AAV病毒注射到雌性小鼠mPFC的IL區并給予R-氯胺酮處理。結果顯示，兩種突變均能有效表達，并完全阻斷該區域的BDNF表達。所有實驗組中小鼠的運動能力仍保持穩定，但這些突變顯著抑制了R-氯胺酮所引發的抗抑郁樣效應。這表明，無論在雄性還是雌性小鼠中，CREB S133和MeCP2 S421的磷酸化都是R-氯胺酮發揮抗抑郁作用所必需的。染色質免疫沉淀實驗顯示，在接受R-氯胺酮處理的小鼠中，CREB（A133）和MeCP2（A421）突變降低了磷酸化CREB（S133）和MeCP2（S421）與Bdnf外顯子IV啟動子的結合能力。其中，CREB（A133）突變增強了MeCP2（S421）與啟動子的結合，而MeCP2（A421）突變則增強了CREB（S133）的結合。qPCR結果顯示，這些突變顯著降低了R-氯胺酮誘導的mPFC中Bdnf mRNA水平升高。Western blot分析也證實，BDNF蛋白水平的上調同樣被這些突變所抑制。綜上所述，CREB在S133位點和MeCP2在S421位點的磷酸化對于BDNF的轉錄至關重要，而這一過程是R-氯胺酮產生抗抑郁樣效應的關鍵機制之一。

圖三 666-15和KN-93可降低R-氯胺酮處理的原代神經元中BDNF的表達

為了探討小膠質細胞來源的BDNF對神經元中BDNF表達的影響，作者進行了原代小膠質細胞與神經元共培養實驗。在實驗中，原代小膠質細胞接受R-氯胺酮或溶劑處理并同時加入或不加入666-15或KN-93，持續處理24小時。隨后更換培養基，再將原代神經元置于下室繼續培養24小時。qPCR和Western blot分析結果顯示，666-15和KN-93均可降低R-氯胺酮處理后原代小膠質細胞中升高的Bdnf mRNA和蛋白水平。免疫熒光實驗進一步顯示，R-氯胺酮增強了小膠質細胞和神經元中的BDNF熒光強度，而666-15和KN-93則減弱了這一效應。綜上所述：R-氯胺酮通過激活小膠質細胞中的CREB（S133）和MeCP2（S421），促進BDNF的轉錄，從而間接調控神經元中BDNF的表達。

圖四 在mPFC中敲低TrkB會減弱R-氯胺酮的抗抑郁樣效應

BDNF與其高親和力受體TrkB結合從而啟動調控突觸功能的關鍵信號通路。已有研究表明，TrkB抑制劑（如ANA-12和K252a）能夠阻斷氯胺酮及其對映體的抗抑郁樣效應。為了探究興奮性神經元中TrkB的表達是否對R-氯胺酮的抗抑郁作用至關重要，作者使用了AAV-CaMKIIα-shTrkB-mCherry病毒，在mPFC的IL區域特異性敲低TrkB表達。隨后，將R-氯胺酮微量注射到已處理的CSDS易感小鼠IL區。行為學測試顯示，各組小鼠在運動能力方面沒有明顯差異。然而，在強迫游泳實驗和糖水偏好實驗中，shTrkB顯著削弱了R-氯胺酮所產生的抗抑郁樣效應。為了進一步研究其電生理影響，作者用紅色熒光標記了mPFC（IL區）的神經元并檢測其電活動特性。結果顯示，R-氯胺酮處理的小鼠興奮性突觸后電流（sEPSC）頻率顯著增加，而這一效應在TrkB被敲低后減弱。各組之間sEPSC的幅度變化不明顯。此外，R-氯胺酮處理小鼠的神經元興奮性顯著升高，而shTrkB可以減弱這種升高。這些結果表明，小膠質細胞來源的BDNF通過TrkB信號通路調控興奮性突觸功能，這一機制對于R-氯胺酮在CSDS易感小鼠中發揮抗抑郁樣效應具有關鍵作用。

總結

綜上所述，本研究發現R-氯胺酮通過激活小膠質細胞中CREB（S133）和MeCP2（S421）的磷酸化，促進BDNF的轉錄，從而發揮抗抑郁樣效應。這一激活過程通過TrkB信號通路增強了mPFC神經元的興奮性突觸傳遞。此外， IL區與NAc shell之間的神經環路對這些效應至關重要；對該通路進行化學遺傳學抑制可消除R-氯胺酮在CSDS易感小鼠中的抗抑郁樣作用。這些研究結果強調了小膠質細胞來源的BDNF以及mPFC-NAc神經環路在介導R-氯胺酮抗抑郁效應中的核心作用，為其作用機制提供了重要的理論依據和新的研究視角。

文章來源

10.1126/sciadv.adv5986