患有創傷后應激障礙(PTSD)的戰斗老兵的干細胞來源的神經元對壓力激素的反應與沒有創傷后應激障礙的老兵的不同，這一發現可能為研究基因是如何讓一個人在創傷暴露后更容易患上創傷后應激障礙提供了見解。

這項研究發表在10月20日的《Nature Neuroscience》上，是第一個使用誘導多能干細胞模型來研究創傷后應激障礙的研究。

創傷后應激障礙可在嚴重創傷后發展，對退伍軍人和平民來說都是一個巨大的公共衛生問題。然而，基因和環境因素對個體臨床結果的影響程度仍不清楚。為了彌補這一信息差距，研究團隊研究了39名患有和沒有創傷后應激障礙的戰斗老兵，他們是從布朗克斯的詹姆斯·J·彼得斯退伍軍人事務醫療中心招募的。退伍軍人接受皮膚活組織檢查，他們的皮膚細胞被重新編程為誘導多能干細胞。

“將細胞重新編程成誘導多能干細胞就像把細胞帶回胚胎期，并有能力生成身體所有細胞的時候，”伊坎西奈山精神病學和神經科學教授、詹姆斯J.彼得斯退伍軍人事務醫療中心心理健康主任、論文高級作者Rachel Yehuda博士說�！叭缓�，這些細胞可以分化成具有與受傷前大腦細胞相同屬性的神經元，創傷改變了大腦細胞的功能。來自這些神經元的基因表達網絡反映了由遺傳和非常早期的發育貢獻導致的早期基因活動，所以它們是‘戰斗前’或‘創傷前’基因表達狀態的反映�！�

“兩個人可能經歷同樣的創傷，但他們不一定都患上PTSD，”耶魯醫學院精神病學教授Kristen Brennand博士解釋說�！斑@種對患有和沒有創傷后應激障礙的人的腦細胞建模有助于解釋基因如何使人更容易患創傷后應激障礙�！�

為了模擬引發創傷后應激障礙的應激反應，科學家們將誘導的多能干細胞來源的神經元暴露于應激激素氫化可的松中，氫化可的松是人體自身皮質醇的合成版本，用于“戰斗或逃跑”反應的一部分

Yehuda博士解釋說:“在這些細胞中添加應激激素，模擬了戰斗的生物效應，這使我們能夠確定不同的基因網絡如何對腦細胞中的應激暴露做出反應�！�

通過基因表達分析和成像，科學家們發現PTSD患者的神經元對這種藥理學觸發物高度敏感�？茖W家們還能夠識別出暴露于壓力激素后反應不同的特定基因網絡。

受PTSD影響的細胞

迄今為止，大多數類似的PTSD研究都是使用患者的血液樣本，但由于PTSD植根于大腦，科學家需要一種方法來捕捉易患PTSD個體的神經元是如何受壓力影響的。因此，研究小組選擇了使用干細胞，因為它們具有獨特的設備，可以提供患者特異的、非侵入性的大腦窗口。

Brennand博士說:“你不可能輕易地進入活人的大腦并取出細胞，所以干細胞是我們檢查病人神經元行為的最佳方法�！�

NYSCF的科學家們使用他們可擴展的、自動化的機器人系統，從創傷后應激障礙患者身上培育出干細胞，然后培育出谷氨酸能神經元。谷氨酸能神經元幫助大腦發送興奮信號，此前曾與創傷后應激障礙有關。

“由于這是第一項使用PTSD干細胞模型的研究，因此對大量個體進行研究是很重要的，就這項研究的規模而言，自動化是必不可少的。有了這個陣列，我們可以制造標準化的細胞，允許在眾多個體之間進行有意義的比較，指出關鍵的差異，這可能對發現新的治療方法至關重要�！�

利用應激后應激障礙細胞的特征進行新治療

研究小組的基因表達分析顯示，在暴露于應激激素后，易患PTSD的神經元中有一組基因特別活躍。

“重要的是，我們在神經元中發現的基因特征在患有創傷后應激障礙的死者的大腦樣本中也很明顯，這告訴我們，干細胞模型對在世患者大腦中發生的事情提供了相當準確的反映，我們的發現真正令人興奮的地方在于，它們為加速PTSD的診斷和治療提供了機會，重要的是，擁有一個健壯的干細胞模型為‘在培養皿中’進行藥物篩選提供了一個理想的途徑，即使是在不同的患者群體中，”Daniel Paull博士指出。

此外，PTSD細胞和非PTSD細胞對壓力的反應方式之間的區別可能有助于預測哪些個體患PTSD的風險更高。Brennand博士補充說:“我們正在努力尋找已經獲得批準的藥物，可以逆轉我們在神經元中看到的超敏反應。這樣，我們發現的任何藥物都能以最快的速度幫助患者�！�

研究人員計劃繼續利用他們的誘導多能干細胞模型，進一步研究這項研究所確定的遺傳風險因素，并研究PTSD如何影響其他類型的腦細胞，幫助拓寬治療發現的機會。

Modeling gene × environment interactions in PTSD using human neurons reveals diagnosis-specific glucocorticoid-induced gene expression