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压力持续时,细胞为何从补偿走向失衡?外侧隔区的MANF轨迹

Translational psychiatry · 2026-07-09

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Translational psychiatry · 研究前沿

压力持续时,细胞为何从补偿走向失衡?外侧隔区的MANF轨迹

早期升高、后期下降,一条分子轨迹串起慢性压力、内质网稳态与突触变化;提前增强MANF可减轻随后出现的部分行为改变。

原论文 Figure 6H 中神经元及可塑性变化示意

压力来临时,细胞也会启动一套“加班模式”,增加处理蛋白质的能力。但挑战持续下去,这份补偿能维持多久?研究团队沿着十天社会挫败过程,在不同时间点观察小鼠外侧隔区,发现内质网相关程序与蛋白 MANF 先升后降。再通过双向调节 MANF,团队把这条分子轨迹与行为、细胞器和突触变化联系起来,为理解长期压力下的细胞适应打开了新线索。

关键发现

外侧隔区MANF随压力经历先升后降;降低MANF伴随行为及内质网异常,压力前提高它则减轻部分后续变化,单独降低HSPA5没有复制相同行为。

阅读目录 · 6个部分

持续压力中,细胞应答如何换挡?

内质网承担蛋白质折叠与质量控制。遇到压力时,未折叠蛋白反应可以暂时提升处理能力,但长期挑战下,这套适应过程未必维持同一种状态。对于慢性社会挫败后的行为改变,研究常在末期取一个时间点观察,容易错过早期应答到后期失衡的过渡。本研究将观察窗口沿整个压力历程展开。

在十七个脑区的筛查中,外侧隔区表现出较强的活动标记,急性悬尾、游泳和社会攻击也引起该区钙活动增加。激活这一区域可在未受慢性压力的小鼠中诱发部分相关行为,抑制则改善模型的社交与不动读数。这个压力敏感节点,成为寻找细胞适应机制的入口。

原论文图 1外侧隔区的急性与慢性压力响应
外侧隔区的急性与慢性压力响应
原论文Figure 1:A–C比较慢性压力后的活动标记,D–K展示悬尾、游泳和社会攻击中的外侧隔区钙响应。
来源:Ye J et al. · Translational psychiatry · CC BY-NC-ND
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行为逐步展开,分子应答却先升后降

团队在压力第1、4、7、10天同时观察行为与组织转录。社交互动缺陷从第四天已可检测,强迫游泳不动的明显增加主要到第十天才出现。不同任务呈现不同的时间轨迹,使压力反应不再只是一个终点分数,而成为逐步展开的过程。

分子线索则指向内质网蛋白处理:早期伴侣与应答程序上调,随后多项蛋白稳态程序下降。作者由此提出,初始补偿可能逐渐转向长期适应不足。时间维度让末期的低表达有了新的背景——它之前曾经历过一次升高。

原论文图 2行为与转录组的分阶段变化
行为与转录组的分阶段变化
原论文Figure 2:B–D展示不同时间点的社交和不动读数,E–L呈现对应组织转录的通路富集,连接行为与细胞应答的时间变化。
来源:Ye J et al. · Translational psychiatry · CC BY-NC-ND
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MANF 与蛋白稳态网络一起变化

在四个时点共同变化的基因中,Manf和Hspa5成为内质网相关候选,两者转录都先升后降。MANF 的全称是中脑星形胶质细胞来源的神经营养因子,具有胞内与胞外作用,HSPA5参与折叠伴侣功能;网络分析中的联系,帮助团队把压力响应从放电活动推进到细胞内部的蛋白环境。

蛋白变化并未与转录完全同步:HSPA5 下降较早,MANF 明显下降较晚,末期两者均降低。电镜同时观察到内质网腔扩张、突触数量减少和突触后致密区变薄,PSD95 也下降。时间与多个尺度彼此呼应,因此团队进一步操纵 MANF,而不止停留在候选排序。

降低MANF与提前提高MANF,带来相反变化

降低外侧隔区MANF后,小鼠不动时间增加,开放场探索出现焦虑样改变,总运动未变,HSPA5表达也下降。可是单独降低HSPA5,没有复制相同的行为。这个差别提示,MANF的影响可能涉及更广的分子关系或胞外信号,而非只由一个伴侣分子承担。

相反,在压力开始前提高MANF,减轻了随后出现的社交缺陷与不动增加,同时提高HSPA5。开放场中心时间与总距离没有显著变化。提前增强这套调节系统,为动物面对后续压力提供了部分保护,不同任务的结果也呈现出作用范围的差别。

原论文图 5MANF 双向干预与行为读数
MANF 双向干预与行为读数
原论文Figure 5:A–G展示MANF下调及行为变化;H–O展示压力前过表达、随后压力经历和相关行为结果。
来源:Ye J et al. · Translational psychiatry · CC BY-NC-ND
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分子操纵也改变内质网与突触

MANF 下调复制部分慢性压力细胞表型:内质网肿胀,未折叠蛋白应答成分下降,并伴随突触和 PSD95 改变。压力前过表达则改善内质网异常,恢复部分应答指标和突触读数。双向操纵让 MANF 从时间相关候选走向功能调节因子,也将细胞内部稳态与行为建立实验联系。

内质网的形态、应答分子和突触读数随MANF操纵一起变化,让细胞内部稳态与行为之间有了更具体的实验联系。研究同时观察到线粒体形态改变,提示适应过程可能涉及多个细胞器。进一步追踪这些环节怎样相互作用,将有助于理解补偿失效的过程。

原论文图 6内质网改变与整体机制模型
内质网改变与整体机制模型
原论文Figure 6:A–D展示MANF下调后的内质网和应答指标,E–G展示过表达结果,H为作者提出的整合模型。
来源:Ye J et al. · Translational psychiatry · CC BY-NC-ND
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时间维度,让压力适应的问题更具体

同一分子早期升高、晚期下降,意味着末期读数只讲出了故事的一部分。压力时间图谱与MANF功能实验,将问题推进到何时介入、哪些细胞受影响,以及不同阶段需要怎样的调节。研究因此提供了一个观察细胞补偿与失衡转换的具体窗口。

证据来自雄性小鼠社会挫败模型。组织中的细胞亚群、MANF分泌及胶质作用仍待分辨;双相轨迹在人类疾病中的意义也需要独立检验。接下来若能将时间变化定位到具体细胞及其相互作用,就能更清楚地理解压力为何从短期应答走向长期失衡。

论文信息

Ye J, Duan C, Pei H, Weng J, Wang W, Xu J, Li Y, Yuan T, Peng D.
MANF in the lateral septum dynamically regulates endoplasmic reticulum function in chronic stress response
Translational psychiatry · 2026-07-09
DOI: 10.1038/s41398-026-04258-1