Translational Psychiatry:夜间弱光通过昼夜节律通路诱发产后抑郁样行为
2025-06-08 xiongjy MedSci原创 发表于上海
夜间弱光暴露导致产后小鼠蔗糖偏好显著降低,强迫游泳不动时间增加,伴随昼夜活动节律振幅减弱及夜间活动量减少。脑内5-HT和BDNF水平下降,且与节律参数显著相关。
产后抑郁是一种高发于分娩后四周内的情绪障碍,全球约13-22%的女性受其影响,不仅损害母婴健康,且因诊断不足及药物安全性顾虑导致超半数患者未获有效治疗。近年研究发现,环境因素如光污染可能参与其发病机制。夜间人工光源暴露在过去25年增长近50%,而围产期女性因孕产不适及新生儿照护常暴露于弱光环境(5 lux)。动物研究表明,夜间弱光可扰乱昼夜节律并诱发抑郁,但其对产后抑郁的作用机制尚未明确。
研究采用ICR孕鼠模型,随机分为对照组(12小时200 lux光照/12小时全暗)和实验组(12小时200 lux光照/12小时5 lux弱光),从妊娠期持续干预至产后15天。通过转轮系统连续21天监测活动节律,采用余弦分析(cosinor analysis)和非参数法评估节律参数,包括振幅(活动峰值与谷值差)、中值(节律震荡均值)和伪F值(节律稳健性指标)。产后第8天进行旷场实验(评估焦虑行为),第10-12天进行蔗糖偏好测试(评估快感缺失),第14天进行强迫游泳测试(评估绝望行为)。分子机制方面,于产后第15日采集血清和脑组织,通过ELISA检测5-羟色胺(5-HT)、脑源性神经营养因子(BDNF)及催产素等激素水平;另在产后第8日每隔4小时采集海马组织,通过多时间点转录组测序(RNA-seq)结合BIO_CYCLE算法分析节律基因表达,并通过RT-qPCR验证核心时钟基因。
结果显示,弱光暴露显著诱发产后抑郁样行为:实验组蔗糖偏好率较对照组降低约8.7%(p=0.0204),强迫游泳不动时间增加26.5%(p=0.0128),但旷场实验中焦虑行为无差异。节律监测发现,实验组夜间活动量减少31%(p=0.0025),昼夜节律振幅降低28%(p=0.0145),伪F值下降(p=0.0029),表明节律稳健性受损。相关性分析显示,蔗糖偏好率与节律振幅(r=0.82, p=0.01)及夜间活动量(r=0.76, p=0.03)呈正相关,而不动时间与振幅呈负相关(r=-0.71, p=0.04)。分子层面,实验组脑内5-HT和BDNF浓度分别降低34%(p=0.0018)和22%(p=0.0197),且5-HT水平与节律振幅显著正相关(p=0.048)。海马转录组分析发现,弱光导致39个共有节律基因振幅普遍降低(回归斜率=0.93, p<0.0001),其中85%发生相位偏移(33%相位提前,67%延迟)。核心时钟基因中,Per1在对照组呈现节律振荡(p<0.05),而实验组节律消失且ZT8时表达异常升高(p=0.0336);Nr1d1和Nr1d2的节律性亦被破坏。KEGG富集分析显示,实验组节律基因主要富集于TGF-β信号通路(与神经炎症及海马神经发生相关)。
研究表明,夜间弱光通过扰乱昼夜活动节律及海马时钟基因(尤其是Per1)表达,降低5-HT和BDNF水平,进而诱发产后抑郁样行为。这为临床干预提供了新思路:减少夜间光暴露(如使用遮光窗帘)或调节节律可作为预防策略。研究局限性包括使用夜行性动物模型,以及未考察杏仁核等脑区作用。未来需进一步探索节律基因相位偏移与抑郁的因果机制。
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