压力相关的宏观和微观大脑结构变化：抑郁症的转化研究压力是包括重度抑郁症(MDD)在内

压力是包括重度抑郁症(MDD)在内的多种精神疾病的主要危险因素，被明确确定为抑郁发作的常见诱因。了解压力转化为病理性疾病的机制可以大大帮助我们制定有效的预防和治疗策略。

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本文回顾了人类和动物磁共振成像方面的证据，讨论了神经元、星形胶质细胞和突触等细胞结构的改变，以及这些改变是如何导致症状的。
本文还报告了使用正电子发射断层扫描（PET）来测量突触和星形胶质细胞改变的最新方法，以及它是如何将这些细胞结构改变与症状和治疗联系起来的。
PART1MDD的大脑宏观变化
MDD的结构变化主要通过人体磁共振成像确定。大量研究一致表明， MDD与前额叶皮层（PFC）和海马体（HIP）的灰质体积减少有关。还有证据表明， PFC和HIP与其他情绪调节相关脑区间的功能连接发生了改变，再次证实了这些脑区变化在MDD病理生理学中的重要作用。此外， MDD中PFC-HIP神经回路内静息态功能连接也存在改变。
除情绪症状外， PFC和HIP的改变还与MDD的认知缺陷有关，如背外侧前额叶（dlPFC）的功能失调与执行控制、工作记忆和奖赏加工受损有关。 HIP体积和激活的变化与工作记忆任务的表现不佳有关。 PFC-HIP连接的改变也会导致认知过程失调及记忆缺陷。
因此，针对改善PFC和HIP的结构和连接的治疗方法可能有助于逆转MDD的情感和认知缺陷。
PART2慢性应激临床前动物模型的宏观变化
越来越多研究关注动物应激模型的临床前成像。目前尚未发现动物模型中PFC一致的体积变化，这可能与人类和啮齿动物的PFC细胞结构和大小存在显著差异有关。另一方面，研究发现大鼠和树鼩在慢性应激后的HIP体积减少。
然而，仍有研究未发现暴露于压力后HIP体积的变化。这些不一致可能由不同的动物物种、各种压力模型或不同的MRI方法来解释。有趣的是，虽然人类杏仁核体积的改变存在争议，但在动物应激模型中却发现了杏仁核体积的一致增加。
最近的啮齿动物研究使用化学遗传学和光遗传学方法来增强内侧PFC和腹侧HIP之间的连接，被证明具有抗抑郁样和抗焦虑作用。有趣的是，杏仁核/HIP和杏仁核/PFC之间的连接性增强在早期生活压力和与焦虑样行为相关的成人慢性压力模型中被发现。
这些发现表明减少焦虑和压力反应的转基因操作或光遗传操作与减少杏仁核/PFC或杏仁核/vHIP静息功能连接改变焦虑状态的结果一致。未来研究需调查杏仁核活动或杏仁核回路改变对抑郁症状的影响，以阐明杏仁核在压力相关疾病（包括MDD）相关变化中的作用。
PART3MDD的大脑微观变化
在MDD患者死后的大脑样本中观察到细胞数量减少、萎缩/肥大、树突复杂性改变以及突触丢失或增加等变化。细胞数量减少最多的区域在PFC和HIP 。 MDD的HIP中神经元胞体大小减小、堆积密度增加及成熟颗粒细胞数减少，其亚区的神经胶质细胞丢失。
MDD的PFC中，神经胶质细胞数量和密度的显著减少。而其他区域如伏隔核和杏仁核的结果却不一致。目前尚不清楚神经元、神经胶质或其他细胞类型数量的减少是由于细胞丢失、细胞萎缩还是细胞特异性标志物的表达缺失所致。
值得一提的是，在MDD患者的死后组织中观察到的一些细胞结构差异可能在患病之前就已经存在，并且可能反映的是一种脆弱性特征，而不是MDD的结果。
同时由于死后研究是在相对较小的样本上进行的，因此，这些变化的后果——即它们与抑郁症状（情绪或认知）的联系——仍有待确定。