摘要
抑郁症是精神分裂症所有阶段中最常见的情绪障碍，在精神分裂症高危人群中也很普遍。同时存在的抑郁症困扰着精神分裂症患者的治疗，因为在抗精神病药物的基础上添加抗抑郁药物只获得了很小的好处同时，接受治疗的共病患者中有40%未达到缓解。由于抑郁的发病可以作为精神病晚期自杀行为的早期预测因子，因此确定精神分裂症伴发抑郁的神经生理和最佳药物干预策略至关重要。作者最近模拟了精神分裂症和抑郁症并存的情况，在MK暴露10天后，将小鼠暴露于慢性不可预知的轻度应激(CUMS)。行为检测显示出较高的绝望、快感缺失和脉冲前抑制(PPI)缺陷这种精神分裂症伴发抑郁的模型，为体内药物评价提供了一个有价值的工具。
在目前的研究中，作者使用小鼠精神分裂症合并抑郁模型来评估三药联合由两种5-羟色胺再摄取抑制剂，米氮平加文拉法辛组成的治疗MDD，再加上奥氮平或氯氮平，这两种常用的抗精神病药物。这两种三联药物组合都能适度改善抑郁和精神分裂症相关行为。为了进一步提高疗效，添加了二甲双胍，因为小鼠模型表明二甲双胍具有抗精神病药抗焦虑药和抗抑郁药的活性并增强氟西汀(一种5-羟色胺再摄取抑制剂)的抗抑郁活性。
本研究结果支持了研究假设，显示二甲双胍加入两种三药精神药物的组合带来了进一步的行为益处。这些改善的行为表型与前额皮质(PFC)体内钙记录测量的神经元活动增强有关，这受到精神分裂症和抑郁症的显著影响。
材料和方法
1.将4-5周龄雄性C57BL/6小鼠分组饲养在标准动物饲养设施内，并提供食物和水。
2.将表达荧光钙离子指示剂GCaMP6s的腺相关病*(AAV)载体定向注射到前额皮质中，术后恢复后将小鼠随机分为3组:(1)阴性对照组:无暴露或治疗的单纯组。(2)阳性对照:MK+CUMS暴露组，每天腹腔注射MK(0.1mg/kg/d)，10天疗程，然后进行3天无暴露间隔，然后进行3周的标准CUMS方案。此外，作者通过连续应用CUMS模块，随后进行10天MK疗程，制备了伴有类似精神分裂症症状的抑郁模型。(3)药物治疗组接受MK+CUMS或CUMS+MK暴露如上所述,紧随其后的是四种治疗方案:(1)米氮平+文拉法辛+氯氮平,(2)米氮平+文拉法辛+奥氮平,(3)米氮平+文拉法辛+氯氮平+二甲双胍,(4)米氮平+文拉法辛+奥氮平+二甲双胍。所有药物均每日腹腔注射，共14天。在药物干预结束时，对表型进行行为分析，包括强迫游泳、蔗糖偏好和PPI检测。
行为分析
药物治疗结束一天后，进行行为任务。动物进行了一系列的蔗糖偏好测试，然后是强迫游泳任务和PPI测试。每项行为分析之间至少间隔24小时。PPI测试用于量化感觉门控功能。简而言之，小鼠在隔音室中适应65dB的背景噪音，75dB的预脉冲(PP)施加20ms，然后是dB的惊吓(PA)40ms。PP和PA之间的时间间隔设定为ms，试验间的时间间隔固定为30s。每只鼠测试三次，并取平均分。PPI比值计算为(PA-PP)/PA×%。
体内双光子钙记录
小鼠吸入异氟醚麻醉后注射nl的AAV2/9-syn-GCaMP6病*进入PFC区域。成像前24小时，经颅成像窗的创建优于微钻PFC。外露的硬脑膜用一个圆环盖住，然后用牙科水泥密封头盖骨。一根定制的钢条也被固定到头盖骨中，以便于在成像过程中固定头部。小鼠在显微镜下适应，以尽量减少成像时的运动伪影。手术24小时后，成像采用16×0.8N.A的浸水物镜，激发波长为nm。延时图像以1.96Hz的帧率连续记录s。将钙信号成像量化。
膜片钳记录
作者使用电生理记录来观察PFC锥体神经元的活动。用异氟醚对小鼠进行深度麻醉并获取其解剖头颅，将小鼠头颅分成um片段，然后在30℃人工脑脊液中孵育，在一个小时的恢复后，大脑切片被转移到一个氧化脑脊液容器中，记录第2/3层和第5层锥体神经元细胞在-70mv电压连接记录微型兴奋性突触后电流(mEPSCs)，使用放大器过滤后，用相关软件分析。
结果
共病模型诱发异常皮质传递和行为
从蔗糖试验和强迫游泳及感觉门控缺陷综合来看，CUMS+MK-和MK+CUMS暴露小鼠均表现出抑郁和精神分裂症双重表型，说明模型制备成功。研究PFC中的神经传递，因为它是更高情感和认知功能的位点并与抑郁症和精神分裂症的发病机制有关，使用离体膜片钳mEPC记录锥体神经元，作者发现与未用药小鼠相比，CUMS+MK和MK+CUMS暴露组mEPSC振幅显著降低。两种共病模型说明神经元的兴奋性传递受到抑制。
联合治疗可改善PFC神经活动
双光子钙成像显示，未经治疗的小鼠PFC锥体神经元的钙活性显著降低，两种精神药物联合使用都有部分改善，尽管两种治疗方案都增强了PFC神经元的活动，但与单纯组相比仅显示部分改善。二甲双胍的加入显著增强了这种改善。
联合治疗改善行为缺陷
作者发现药物联合治疗减少强迫游泳不动时间并且二甲双胍进一步改善，类似地，药物联合治疗改善了快感缺失表型且二甲双胍增强了其益处。两种药物联合治疗未明显改善感觉门控缺陷，二甲双胍加入后恢复了正常。
讨论
1.该实验提供了一个新颖的精神分裂症患有抑郁症模型，可用于未来的研究针对普遍的精神分裂症和抑郁症的临床综合征。
2.使用离体膜片钳记录来研究PFC神经元活动，发现兴奋性传递受到抑制。这一发现与精神分裂症患者和重度抑郁症患者的人脑成像研究一致。
3.利用体内钙活性的双光子成像，证实了PFC锥体神经元的活性受损这些结果与显示PFC兴奋性传递受损的电生理数据一致。
4.此外，PFC还投射到各种皮层下核，如杏仁核、海马和中脑区，这些核在抑郁症或精神分裂症的发病机制中都起着关键作用。目前的研究已经确定了在精神疾病下PFC活性的抑制。因此，希望在未来可以研究PFC起源的皮层下回路的活动，进一步建立这些疾病的神经网络模型。
5.该实验较严谨验证了小鼠模型可行性。
6.在这项研究中，选择了两种有效的5-羟色胺再摄取抑制剂，米氮平和文拉法辛的组合，因为它们报道的有效性和耐受性。小鼠研究表明，二甲双胍通过代谢调节循环支链氨基酸水平具有直接的精神作用并通过激活IGF2通路增强抗抑郁药物。
7.但是，该药物联合治疗只在小鼠模型中得到验证，是否真正适用于临床还需进一步研究。
参考文献：ZhouC,KongD,XueR,ChenM,LiG,XuY,LiuS,TianH,ZhuoC.MetforminEnhancesAntidepressant/AntipsychoticCombinationTherapyofSchizophreniaWithComorbidDepressioninaMurineModel.FrontNeurosci.Jun3;14:.doi:10./fnins..00.PMID:;PMCID:PMC.
文字：梁峰
审核：刘莎
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