N-甲基-D-天冬氨酸受體（NMDAR）是一類谷氨酸能受體，包括兩個必需的GluN1亞基以及GluN2（2A-2D)和GluN3(3A-3B）亞基，具有不同的電生理特征，調控突觸功能。氯胺酮通過抑制NMDAR，激活 mTOR、腦源性神經營養(yǎng)因子（BDNF）、糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β)、轉錄因子eIF4E等信號發(fā)揮快速抗抑郁作用。GluN2B廣泛表達在興奮性和抑制性神經元上，抑制其活性后產生明顯的抗抑郁作用。動物實驗表明敲除GluN2A具有抗抑郁作用，但具體機制未知。

2023年9月14日中國科學院上海有機化學研究所陳椰林 、耿泱研究團隊在Nature Neuroscience雜志上發(fā)表文章揭示了GluN2A調控氯胺酮的快速抗抑郁作用。

1、氯胺酮的抗抑郁作用依賴于GluN2A

研究人員通過系列行為學實驗發(fā)現GluN2A敲除小鼠在絕望反應（強迫游泳、懸尾實驗）中的不動時間減少。在皮質酮誘發(fā)野生型小鼠出現糖水偏好障礙，但在敲除GluN2A后并不出現這種快感缺失障礙。NMDAR通道阻斷劑MK-801或氯胺酮可顯著減少強迫游泳、懸尾實驗中的不動時間減少，這種抗抑郁作用并不出現在GluN2A敲除小鼠中。有意思的是，腹腔注射GluN2B拮抗劑或經典的抗抑郁藥物氟西汀均減少野生型小鼠和GluN2A敲除小鼠在強迫游泳、懸尾實驗中的不動時間，表明氯胺酮的抗抑郁作用依賴于GluN2A。

圖1：氯胺酮的抗抑郁作用依賴于GluN2A

2、敲除興奮性神經元GluN2A發(fā)揮抗抑郁作用

考慮到GluN2A表達在興奮性和抑制性神經元上，通過基因工具小鼠分別敲除興奮性和抑制性神經元GluN2A，發(fā)現敲除抑制性神經元GluN2A后并不引起在強迫游泳、懸尾實驗中的絕望反應，但在敲除興奮性神經元GluN2A后可顯著降低強迫游泳、懸尾實驗中的不動時間，表現為抗抑郁作用。利用病毒載體工具特異性敲除成年小鼠海馬腦區(qū)GluN2A后也發(fā)揮類似的抗抑郁作用。

以往研究發(fā)現GluN2B可能通過影響興奮性或抑制性突觸發(fā)揮抗抑郁作用，那么GluN2A是否也存在類似的作用機制？通過電生理實驗發(fā)現與野生型小鼠相比，GluN2A敲除小鼠海馬CA1區(qū)錐體神經元興奮性突觸后電流和抑制性突觸后電流并未發(fā)生變化，表明敲除GluN2A并不影響興奮性或抑制性突觸傳遞功能。

圖2：敲除興奮性神經元GluN2A發(fā)揮抗抑郁作用

3、氯胺酮通過抑制GluN2A活性發(fā)揮抗抑郁作用

進一步實驗發(fā)現敲除GluN2A增加海馬錐體神經元內在興奮性，不影響中間能神經元放電活動，表明GluN2A特異性調控興奮性神經元放電活動。MK-801或氯胺酮可增加野生型小鼠海馬錐體神經元內在興奮性，但這種增強效應不出現在GluN2A敲除小鼠中，表明MK-801或氯胺酮可通過抑制GluN2A活性進而促進錐體神經元內在興奮性發(fā)揮抗抑郁作用。

圖3：氯胺酮通過抑制GluN2A活性發(fā)揮抗抑郁作用

總結

本文揭示了氯胺酮通過抑制GluN2A活性，特異性快速增強海馬興奮性神經元內在興奮性發(fā)揮抗抑郁作用。

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