骨骼疼痛、身高變矮、駝背、骨折等是骨質(zhì)疏松的常見癥狀。骨密度下降、骨量減少將大大提高骨折發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。近年來有專家指出，隨著社會(huì)生活節(jié)奏的加快，人們?cè)陂L(zhǎng)期壓力下產(chǎn)生的焦慮等情緒，可能會(huì)引發(fā)骨質(zhì)疏松，但背后的神經(jīng)機(jī)制并不清楚。

　　9月10日，《臨床研究雜志》在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院(以下簡(jiǎn)稱深圳先進(jìn)院)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心的最新研究成果。該成果首次發(fā)現(xiàn)一條全新神經(jīng)環(huán)路，揭示了慢性壓力應(yīng)激引發(fā)骨丟失的神經(jīng)機(jī)制，為臨床醫(yī)學(xué)和航天醫(yī)學(xué)中由于壓力應(yīng)激導(dǎo)致的骨丟失提供新的策略和治療靶點(diǎn)。深圳先進(jìn)院楊帆研究員、中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心研究員李瑩輝與深圳先進(jìn)院研究員王立平為共同通訊作者；研究員楊帆與博士生劉運(yùn)輝為論文的共同第一作者。

　　證據(jù)表明焦慮導(dǎo)致骨密度下降

　　早在七八十年代，臨床研究就發(fā)現(xiàn)焦慮癥或抑郁癥患者的骨密度低于常人；在航天醫(yī)學(xué)中，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為航天員骨丟失是由于外太空環(huán)境的重力缺失引起的，然而近年來研究發(fā)現(xiàn)航天員即使長(zhǎng)時(shí)間鍛煉后骨量仍有持續(xù)性丟失，這表明密閉隔離等特殊環(huán)境造成的慢性壓力應(yīng)激可能加劇航天員的骨丟失。基于在臨床醫(yī)學(xué)及航天醫(yī)學(xué)觀察到的現(xiàn)象，研究團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)大膽的猜想：長(zhǎng)期密閉隔離造成的慢性壓力應(yīng)激產(chǎn)生的焦慮情緒，可能加劇了骨丟失過程。

　　為找到焦慮誘發(fā)骨密度下降的直接證據(jù)，合作研究團(tuán)隊(duì)開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。他們首先在人體實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，密閉隔離空間使受試者的焦慮情緒出現(xiàn)明顯上升，并出現(xiàn)骨丟失癥狀。在受試者的血液樣本中，與焦慮相關(guān)的去甲腎上腺素濃度升高，而與骨密度相關(guān)的成骨標(biāo)志物濃度降低。該結(jié)果首次在正常人體中得到驗(yàn)證，確認(rèn)了慢性壓力應(yīng)激性焦慮與骨丟失的直接相關(guān)性。

　　為解析焦慮情緒誘發(fā)骨丟失背后的神經(jīng)機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建出慢性壓力應(yīng)激小鼠模型。密閉、高空以及高濕度被認(rèn)為是能夠產(chǎn)生焦慮應(yīng)激的三種環(huán)境，研究人員通過每天隨機(jī)選用這三種環(huán)境，對(duì)小鼠進(jìn)行為期4周或8周的慢性刺激。觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過長(zhǎng)期慢性壓力應(yīng)激的小鼠表現(xiàn)出了明顯的焦慮樣行為。而通過小鼠骨骼掃描發(fā)現(xiàn)，處在壓力應(yīng)激組的小鼠的骨密度明顯低于正常對(duì)照小鼠。該結(jié)果再次在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物水平驗(yàn)證了壓力應(yīng)激性焦慮與骨丟失的相關(guān)性，為后續(xù)神經(jīng)機(jī)制解析提供了很好的動(dòng)物模型�！霸撗芯渴状畏謩e在人體實(shí)驗(yàn)水平和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物水平驗(yàn)證了慢性壓力應(yīng)激與骨密度下降之間的相關(guān)性，并深入解析了其生物學(xué)機(jī)制�！睏罘�表示。

　　六年探索追根溯“元”

　　為何焦慮會(huì)影響骨密度的下降，大腦內(nèi)部究竟是誰在發(fā)號(hào)施令？大腦就像一個(gè)司令總部，接受外部信號(hào)，經(jīng)過處理分析后向外周系統(tǒng)發(fā)布指令。在大腦前腦中存在一個(gè)叫做終紋床核的腦區(qū)能夠調(diào)節(jié)焦慮情緒；研究人員在這一腦區(qū)發(fā)現(xiàn)了一類抑制性神經(jīng)元，當(dāng)動(dòng)物出現(xiàn)焦慮情緒時(shí)，這類神經(jīng)元被激活，將“焦慮”信息傳遞到下丘腦中的神經(jīng)元。

　　研究人員利用光遺傳調(diào)控技術(shù)，激活這條從前腦到下丘腦的環(huán)路，發(fā)現(xiàn)可以誘發(fā)焦慮及骨丟失；而抑制這條環(huán)路可以預(yù)防壓力應(yīng)激誘發(fā)的焦慮及骨丟失。進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)，下游腦干部位的特定神經(jīng)元也接收了這條環(huán)路的“焦慮”指令，且能誘發(fā)明顯的骨密度下降癥狀。由此，團(tuán)隊(duì)解析出了一條由前腦—下丘腦—腦干特定腦區(qū)構(gòu)成的全新神經(jīng)環(huán)路。

　　“慢性壓力應(yīng)激會(huì)首先激活前腦中調(diào)節(jié)焦慮腦區(qū)的抑制性神經(jīng)元，該類神經(jīng)元能夠逐級(jí)影響下丘腦和腦干的神經(jīng)活動(dòng)，促使外周交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)度升高，通過分泌更多的去甲腎上腺素作用于成骨細(xì)胞，最終誘發(fā)了骨密度的下降�！眲⑦\(yùn)輝表示。

　　從早期的人體實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物模型到發(fā)現(xiàn)一群傳遞“焦慮”指令的神經(jīng)元、從神經(jīng)元推導(dǎo)出一條全新的神經(jīng)環(huán)路，研究團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)六年，解析出一個(gè)完整的焦慮誘發(fā)骨密度下降的神經(jīng)機(jī)制。

　　治療骨質(zhì)疏松有了新策略

　　骨質(zhì)疏松、骨質(zhì)下降是我國(guó)重要的公共衛(wèi)生問題之一。對(duì)骨質(zhì)疏松患者來說，其骨密度和骨質(zhì)量的下降，容易發(fā)生骨折等問題；鈣片等補(bǔ)充鈣元素的保健類食品，并不能完全緩解骨密度下降的問題。深圳先進(jìn)院這一研究為臨床骨丟失提供新的機(jī)制解釋，可能帶來新的干預(yù)策略。

　　北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院副院長(zhǎng)、北京大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所副所長(zhǎng)王韻表示，該研究成果不僅有助于深入理解焦慮狀態(tài)大腦調(diào)控骨代謝的機(jī)制，明確調(diào)控骨代謝的中樞靶點(diǎn)，還將為臨床制定干預(yù)情緒障礙誘發(fā)的策略提供新的思路。

　　“該重要機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，為我們深入理解大腦調(diào)控外周臟器功能的神經(jīng)機(jī)制提供了新的思路，也為系統(tǒng)研究密閉環(huán)境下大腦與機(jī)體代謝和內(nèi)分泌功能之間相互作用機(jī)制提供了新的視角。”王立平表示。