大多數人逐漸從創傷中恢復,但一小部分人會患上創傷後應激障礙(PTSD)——這促使科學家們尋找這種對戰爭、車禍和自然災害等創傷性情況的極端反應的生物學基礎。
8月11日發表在《美國國家科學院院刊》上的研究確定了多達334個可能與大鼠創傷後應激脆弱性有關的基因。
大多數動物應激研究都使用強烈的刺激,如電擊,旨在產生暴露和未暴露動物之間大的群體差異。但尼古拉斯·達斯卡拉基斯和他的同事們嘗試了一種更微妙的方法,以引發所有經歷過相同創傷的大鼠的廣泛個體反應——更貼切地模擬人類對令人不安事件反應的多樣性。
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“我們想捕捉到易感個體和對相同經歷不易感個體之間的差異,”達斯卡拉基斯說,他是紐約西奈山伊坎醫學院的神經內分泌學家。
研究人員讓大約100只大鼠暴露於沾有貓糞的墊料中——這會喚起對捕食者的恐懼——並在一週後測試這些動物創傷的揮之不去的影響。大約四分之一的暴露動物被歸類為“極端”反應者,表現出高度焦慮,並且在聽到巨響時容易驚嚇。另有四分之一的動物是“最小”反應者,焦慮水平與未暴露的大鼠相似。
為了探究控制創傷易感性的機制,研究人員使用了DNA微陣列技術來篩選來自血液以及杏仁核和海馬體(與恐懼和記憶有關的大腦區域)樣本中的22,000個基因。在雄性和雌性以及不同組織中,從86到334個基因顯示出表達水平的變化,這似乎與極端或最小反應性有關。
大多數基因似乎都參與賦予脆弱性或復原力,但並非兩者兼而有之。達斯卡拉基斯說,結果表明,在基因組水平上,兩種不同的應激反應系統的平衡可能控制著個體對創傷後應激障礙的易感性。
測試治療方法
根據他們的分析,研究人員預測,與創傷脆弱性和復原力相關的基因的表達受73個轉錄因子的調節,其中約四分之一參與糖皮質激素受體訊號傳導。長期以來,人們一直懷疑糖皮質激素受體訊號傳導失調與創傷後應激障礙有關,一些研究表明受體活性異常低水平是罪魁禍首。
“它為我們提供了對創傷後應激障礙易感性的遺傳標記的深入瞭解,以及將啟用糖皮質激素受體作為療法一部分的潛在治療方法,”坦帕南佛羅里達大學的行為神經科學家大衛·戴蒙德說。他說,找到更好的創傷易感性指標可能有助於研究人員開發和監測治療方法。
達斯卡拉基斯的研究小組透過在創傷暴露一小時後給大鼠注射皮質酮——一種在應激後自然產生的糖皮質激素——進一步驗證了這一假設。七天後,與未治療的動物相比,接受治療的大鼠表現出創傷後遺症的減輕。
該團隊還在研究醫院中經歷過創傷事件的急診患者的治療,透過測試在創傷後數小時內給予單次高劑量皮質醇(人類主要的糖皮質激素)是否可以預防創傷後應激障礙。
本文經許可轉載,並於2014年8月11日首次發表於Nature.com。