靶向NMDA受体GluN2D亚基：快速抗抑郁作用的新机制与治疗潜力

《Nature Communications》：The NMDA receptor subunit GluN2D is a potential target for rapid antidepressant action

　　《Nature Communications》最新研究揭示，针对难治性抑郁症治疗瓶颈，研究团队通过系统性研究首次证实NMDA受体GluN2D亚基是介导氯胺酮快速抗抑郁作用的关键靶点。研究发现选择性抑制GluN2D能特异性调节中间神经元活性，重建海马神经环路兴奋/抑制平衡，恢复突触可塑性，在抑郁模型中展现出与氯胺酮相当的快速抗抑郁效果，且副作用更小，为开发精准抗抑郁疗法提供了新方向。

　　

抑郁症是全球致残的主要原因之一，但现有抗抑郁药物起效缓慢，且约三分之一患者对治疗无反应。氯胺酮作为首个具有快速抗抑郁效果的谷氨酸能药物，能在数小时内缓解症状，但其作用机制不清且存在幻觉、成瘾等严重副作用，极大限制了临床应用。根据经典“去抑制假说”，氯胺酮可能通过优先阻断GABA能中间神经元上的NMDA受体，解除对锥体神经元的抑制，从而增强突触可塑性，但其具体作用靶点一直是领域内争论的焦点。

近日发表于《Nature Communications》的一项研究揭开了这一谜题。德国弗莱堡大学克劳斯·诺曼团队发现，NMDA受体特定亚基GluN2D是氯胺酮快速抗抑郁作用的关键靶点。研究人员综合运用电生理、化学遗传学、光纤光度测定等技术，在离体脑片和活体小鼠模型中证实，GluN2D在中间神经元特异性高表达，其拮抗剂NAB-14能模拟氯胺酮的抗抑郁效果，且副作用更小。

研究采用的主要技术方法包括：膜片钳技术记录神经元活性，光纤光度法监测自由活动小鼠的脑区活动，化学遗传学操控特定神经元类型，免疫印迹和免疫组化分析蛋白表达，以及行为学测试评估抑郁样行为。实验对象为C57BL/6N等转基因小鼠，通过重复强迫游泳建立抑郁模型。

Differential inhibition of NMDA EPSCs in pyramidal cells and interneurons depends on the selectivity of antagonists for GluN2D

研究人员首先在海马脑片上记录锥体细胞和中间神经元的NMDA受体兴奋性突触后电流。结果发现，GluN2D选择性拮抗剂NAB-14和氯胺酮均能剂量依赖性地抑制中间神经元的NMDA电流，且对中间神经元的抑制强度显著高于锥体细胞。分子对接模拟显示，NAB-14通过与GluN2D亚基M1螺旋的W586、F590等残基结合发挥作用。

Inhibition of GluN2D decreases the activity of feed-forward and feedback loops in hippocampal microcircuits

通过微环路激活实验，团队发现GluN2D抑制能特异性减弱前馈和反馈抑制环路的活动。10μM NAB-14处理使锥体细胞兴奋性突触后电位幅度增加、衰减时间延长，并将阈下EPSP转化为动作电位。这种调节作用在激活反馈环路时尤为明显，表明GluN2D通过调控表达生长抑素的中间神经元活性来影响网络平衡。

GluN2D inhibition increases event-related excitatory network activity in the mPFC

在体光纤记录显示，NAB-14和氯胺酮均能显著增强内侧前额叶皮层在物体探索过程中的事件相关兴奋性活动，而不影响基础活动水平。这表明海马微环路水平的调控可转化为前额叶皮层水平的兴奋性网络活动增强。

Inhibition of GluN2D and SOM-IN activity increases hippocampal LTP

研究人员发现GluN2D抑制与突触可塑性密切相关。10μM NAB-14显著增强弱诱导协议引发的长时程增强，而氯胺酮则呈现倒U型剂量效应关系，5.3μM时效果最佳。化学遗传学实验证实，抑制生长抑素中间神经元活性可直接增强LTP，反之激活这些神经元则抑制LTP。

Inhibition of GluN2D restores LTP in an animal model of depression

在重复应激抑郁模型中，应激完全阻断了LTP诱导。单次注射NAB-14(5-10 mg/kg)、氯胺酮(10 mg/kg)或Grin2d siRNA均能逆转这种LTP损伤，同时恢复自发性兴奋性突触活动。这表明GluN2D抑制能挽救应激导致的突触可塑性缺陷。

GluN2D inhibition restores synaptic morphology after repeated stress

形态学分析显示，NAB-14处理显著增加树突棘密度，提升兴奋性突触前标志物vGlu1和抑制性标志物GAD65的表达水平。Western blotting进一步证实，NAB-14和氯胺酮均能增强突触后密度蛋白PSD95和AMPAR亚基GluA1的表达。

GluN2D inhibition has rapid antidepressant-like activity

药代动力学显示NAB-14具有良好的脑渗透性。行为学实验中，单次注射NAB-14或氯胺酮能在24-72小时内显著改善抑郁模型小鼠的逃避行为和奖赏缺失，效果持续至少48小时。鼻腔偏好蔗糖水测试进一步证实了这种快速抗抑郁样效应。

No effect of NAB-14 on spatial memory, motor coordination, locomotion or anxiety

值得注意的是，NAB-14未产生氯胺酮常见的运动协调障碍和焦虑样副作用，在物体位置记忆任务中也未影响空间记忆，显示出更好的安全性特征。

研究结论表明，GluN2D亚基作为成年大脑中间神经元特异性表达的NMDA受体亚型，是快速抗抑郁作用的关键分子靶点。其机制是通过解除中间神经元对锥体细胞的过度抑制，重新平衡E/I比例，进而恢复突触可塑性和神经网络功能。该研究不仅阐明了氯胺酮快速抗抑郁作用的新机制，更为开发副作用更小的精准抗抑郁药物提供了明确靶点。相比于传统抗抑郁药需数周起效，靶向GluN2D的策略有望实现快速、持久的治疗效果，为难治性抑郁症治疗带来新希望。