科学家发现下丘脑氨基酸感应在抗抑郁作用中的作用

抑郁症是世界范围内导致残疾的主要原因，并且极大地加重了全球疾病负担。营养对于维持正常的情绪状态至关重要。营养疗法在许多疾病治疗中兴起，但在抑郁症领域鲜为人知。营养不均衡与抑郁症的病因有关，可能会阻碍治疗。例如，抑郁症患者血清中的许多必需氨基酸 (EAA) 发生了变化，如色氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸。然而，EAA 是否导致抑郁症及其潜在机制在很大程度上仍然未知。

现在，以复旦大学脑转化研究所教授郭飞凡为首的中国研究人员发现，缺乏亮氨酸的饮食对慢性束缚应激引起的抑郁相关行为具有抗抑郁作用，并揭示了氨基酸的作用机制。感知下丘脑刺豚鼠相关肽 (AgRP) 神经元。他们发表了题为“亮氨酸剥夺通过 GCN2 在 AgRP 神经元中产生抗抑郁作用” 2023 年 2 月 3 日在生命新陈代谢中。

在这项研究中，发现缺乏亮氨酸的饮食对两种性别的小鼠的慢性束缚应激诱导的抑郁相关行为具有抗抑郁作用。有趣的是，氨基酸缺乏的影响适用于所有必需氨基酸。通过脑室内注射，研究人员发现对亮氨酸剥夺的反应是由下丘脑介导的，下丘脑是一个主要调节食欲和能量代谢的特定区域。此外，科学家发现下丘脑中的一组神经元，即 AgRP 神经元，在亮氨酸剥夺期间被激活，而沉默 AgRP 神经元则消除了亮氨酸剥夺诱导的抗抑郁作用。此外，AgRP 神经元中的一种氨基酸传感器 General control non-derepressible 2 (GCN2) 在应激后亮氨酸缺乏期间被激活，

这项研究表明，意想不到的饮食模式(亮氨酸剥夺而非营养补充)会产生抗抑郁作用，并且这种调节是由一组食欲神经元 AgRP 神经元介导的。此外，这些结果表明 GCN2 信号在氨基酸失衡和慢性应激下 AgRP 神经元中的新功能。由于亮氨酸剥夺也可以减轻体重并改善葡萄糖代谢，这种饮食模式可能有助于缓解未来应用的抗抑郁药引起的肥胖。本研究为探索营养、下丘脑和抑郁之间的关系提供了新的视角。