Снижение уровня АТФ в мозге может быть причиной депрессии и тревожности

Снижение уровня АТФ, энергетического посредника мозга, вызывает депрессию и тревожность у мышей. Усиление выработки белка, помогающего высвобождать АТФ, обратило эти симптомы. Фото: Shutterstock

Новое исследование в журнале JNeurosci под руководством Тянь-Мин Гао и его коллег из Южного медицинского университета изучило, как сигнализация аденозинтрифосфата (АТФ) может влиять на депрессию и тревожность у самцов мышей. АТФ известен как основной источник энергии клетки, но он также действует как химический посредник, помогающий нейронам общаться. Поскольку здоровое взаимодействие между клетками мозга необходимо для регуляции эмоций, исследователи сосредоточили свою работу на гиппокампе — области, участвующей в памяти, реакции на стресс и развитии депрессивных симптомов.

Чтобы лучше понять, как АТФ функционирует в этой области, команда изучила паттерны сигнализации в гиппокампе и то, как они меняются под воздействием стресса. Гиппокамп давно ассоциируется с аффективными расстройствами, отчасти потому, что он чувствителен к длительному стрессу и участвует в формировании эмоционального поведения. Нарушения в этой области могут влиять на то, как мозг обрабатывает стресс, что может создавать почву для развития депрессии или тревожности.

Стресс, потеря АТФ и роль коннексина 43

Исследователи обнаружили, что у самцов мышей, склонных к развитию депрессивноподобного и тревожного поведения после длительного стресса, уровень АТФ был ниже. У этих мышей также вырабатывалось меньше ключевого белка, необходимого для высвобождения АТФ — коннексина 43. Коннексин 43 формирует каналы, которые позволяют АТФ перемещаться между определенными клетками, что делает его важной частью поддержания здорового уровня энергии и сигнализации в мозге.

Чтобы проверить, способствует ли сниженное высвобождение АТФ симптомам, связанным с настроением, команда генетически уменьшила или удалила коннексин 43 в клетках, которые обычно высвобождают АТФ. Этот эксперимент был проведен на другой группе мышей, не подвергавшихся длительному стрессу. Даже без стрессовой среды снижение уровня коннексина 43 вызывало депрессивноподобное и тревожное поведение и снижало уровень АТФ. Это открытие предполагает, что одни только нарушения в высвобождении АТФ могут влиять на эмоциональное поведение.

Когда исследователи восстановили коннексин 43 в гиппокампе стрессированных мышей, уровень АТФ вернулся к норме, и животные показали заметные улучшения в поведении. Это восстановление помогло укрепить идею о том, что АТФ-сигнализация играет центральную роль в регуляции настроения.

Общий биологический путь для депрессии и тревожности

Гао поясняет:

«Это первое прямое доказательство того, что дефицит высвобождения АТФ в [области] гиппокампа вызывает как депрессивноподобное, так и тревожное поведение, раскрывая общий молекулярный путь [для этих состояний]».

Гао отмечает, что связь между коннексином 43 и высвобождением АТФ указывает на возможную мишень для будущих методов лечения. Улучшая или восстанавливая АТФ-сигнализацию, ученые в конечном итоге смогут разработать вмешательства, которые одновременно воздействуют на оба состояния. Исследовательская группа также планирует включить в предстоящие исследования как самцов, так и самок мышей, чтобы определить, действуют ли эти механизмы одинаково у обоих полов, что может расширить значимость их выводов.

Источники:

Материалы предоставлены Обществом нейронаук.

Мэн-Лин Ван, Цзянь Ху, Юэ-Синь Ван, Сяо-Тонг Лянь, Юнь-Лун Сун, Дин-Юй У, Цзя-Юэ Ду, Хао Ли, Син-Син Сюн, Цзы-Мин Ли, Цзин-Тин Ли, Юнь-Шу Ван, Цзя-Юй Ху, Сяо-Вэнь Ли, Цзянь-Мин Ян, Сян-Дун Сунь, И-Хуа Чэнь, Тянь-Мин Гао. Дефицит высвобождения АТФ через астроцитарный коннексин 43 в дорсальном гиппокампе способствует депрессивноподобному и тревожному поведению. Журнал нейронаук, 2025; e1063252025 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1063-25.2025