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为何男性压力大时更易沉默或逃避?最新研究:急性应激后,雄性前额叶皮质中5αR2表达显著上调,社交互动减少,而雌性未见此现象

梅斯医学  · 公众号  · 医学  · 2025-03-05 07:50

正文

"完了,完了,完了!这个PPT明早就要交!"

凌晨,小赵的PPT进度条还停在30%,而他的心率一路飙升,仿佛整个世界都在天旋地转。屏幕前的他右手疯狂点着鼠标,左手却已经开始在招聘网站上搜索“如何裸辞不露怯”……忽然,他的呼吸急促,手心冒汗,甚至有点眩晕——这不就是标准的“压力山大”反应吗?

此时,他的脑中一场微观级别的生化风暴正在上演—— 前额叶皮层(mPFC)中的 5α-还原酶 2(5αR2)启动了 !这个隐藏在雄性大脑中的“压力开关”好比大脑自带的应急按钮,能在危机时刻迅速启动镇定程序,努力帮他稳住阵脚。但奇怪的是,在雌性大脑里,这个“开关”竟然完全缺席。难道, 男性面临压力时更容易选择“逃避”真的有科学依据 ?难道小赵此刻那种“跑路”的冲动,竟然是生物学设定好的?

Science Advances 的最新研究或许能解答这个“压力性别差异”的奥秘……

我们知道,当突发的威胁或压力袭来,机体会迅速做出反应。此时, 急性应激反应 已经全面启动! 这个短暂但猛烈的生理和心理反应会调动交感神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴迅速应对,让身体进入紧急状态 。如果压力调控不当,可能会让人焦虑过度、情绪崩溃,甚至影响认知功能。

不过,人体并不是单方面承受压力的“脆皮”,大脑还自带 “镇静程序”——神经类固醇别孕烯醇酮(AP) 。它是 由孕酮转化而来的,能够像“神经缓冲垫”一样,通过增强大脑GABAA受体的功能,抑制过度活跃的神经,让我们在压力过后迅速冷静下来 。但问题来了——当压力袭来时,AP究竟是如何被快速合成的?大脑是如何决定何时“制造镇定剂”?

原来,答案藏在一种关键酶—— 5α-还原酶(5αR) 身上。这种酶的作用就像是“压力化学工厂”的开关,能将孕酮转化为AP,其中5αR1和5αR2是两个主要的“工人”。虽然它们结构相似,但分工可能完全不同。然而,研究者们一直不清楚,它们到底谁才是“压力应对”的主力军?


压力之下,大脑发生了什么?


这一发现很有意思: 5αR2,似乎是雄性大鼠应对急性应激时的“关键按钮”。它不仅在mPFC中大幅提升,而且在其他一些脑区(比如海马和下丘脑)也展现了调节作用 。相比之下, 雌性大鼠在经历相同的应激刺激后,并未表现出5αR的显著变化 ,这揭示了雄性和雌性在应激应答中的神经差异。

随后,研究人员重点研究了两种酶——5αR1和5αR2在应激反应中的作用,考察了 它们在雄性和雌性大鼠mPFC和伏隔核(NAc)中的功能 。他们把腺相关病毒(AAV5)注射到大鼠的大脑中,精准地“关闭”这两种酶的工作,看看这些酶到底在大脑中扮演着什么样的角色。

5αR1 这个酶的“离场”并没有引起大骚动。 无论是把它从mPFC还是NAc这两个大脑区域移除,雄性大鼠的反应都没有出现大幅变化

然而, 5αR2的“缺席”就像给大脑按下了“暂停键” 。特别是 在mPFC区域,当5αR2被敲低后,雄性大鼠的应激反应变得相当迟钝 它们依然能走动,但在强迫游泳测试中,却变得像是“愣住了”,长时间不动,显得对压力无动于衷。这是一个明显的信号,说明5αR2对于帮助大鼠应对压力至关重要。

这也提示我们,mPFC是应对压力时的“大脑指挥中心”,而NAc则更多涉及到动机和奖励的调节。

值得一提的是, 上述异常的生理和行为变化仅在雄性大鼠中得到了显著体现,雌性大鼠并未表现出类似的变化 。这表明, 5αR2在雄性和雌性大鼠中的作用存在性别差异,可能在雄性大鼠中发挥着更为重要的应激调节作用


压力来袭时,谁在守护大脑?


前文提到AP在应激反应中具有重要的调节作用,那么,这种能让我们在遭遇压力后冷静下来的“镇静程序”究竟是如何被合成的?这个问题也引起了研究人员的好奇心,他们进一步 通过敲低5αR1或5αR2基因,评估了大鼠在基础状态和应激暴露后的孕酮和AP水平

结果发现, 5αR1和5αR2的分工并非简单重复,而是一套精密的协作系统 。在没有压力的平静时刻(也就是“基础状态”下),5αR1像一位“日常管家”。 敲低了5αR1的大鼠孕酮水平异常升高,而AP含量却显著下降 。这说明 5αR1在基础状态下维持着两种物质的动态平衡 。相比之下, 敲低5αR2虽然也会减少孕酮和AP的总量,但两者的比例保持稳定,暗示5αR2对日常平衡的调控作用较弱

当压力(例如强迫游泳应激)来临时,真正的“抗压主力”5αR2开始发力 。在模拟急性应激的实验中,正常大鼠遭遇压力后会快速合成AP以应对危机。

这一结果不仅证明AP是应激适应的核心介质,也揭示了5αR2的核心功能——在压力爆发时快速生成AP,为大脑按下“冷静按钮”。

他们发现,当 正常大鼠遭遇急性压力时,脑细胞会迅速开启“生存模式”:神经元和胶质细胞(大脑的“后勤部队”)集体调整基因活动,大幅提升蛋白质合成效率,同时激活内质网(细胞的“蛋白质工厂”) ——这就像给大脑装备了应急物资生产线,以应对压力冲击。

然而 在5αR2基因被敲低的大鼠中,这场精心策划的“细胞防御战”彻底哑火。面对同样压力,它们的脑细胞既没有加强蛋白质生产,也没能唤醒内质网。更严重的是,细胞的“能量中心”线粒体出现功能紊乱,神经元之间的连接结构(突触)也发生异常 ——这些损伤直接导致大鼠在行为测试中表现出明显的抗压能力缺失。

通过分析数万个细胞的基因互动网络,研究者揭开了更深层机制: 5αR2通过协调多个基因模块维持细胞的能量供应和蛋白质合成。当压力来袭时,正常细胞会通过这些模块快速调整代谢状态,将能量优先分配给抗压相关的生理活动。而缺失5αR2的细胞则陷入“调控瘫痪”——既无法有效分配能量,又不能及时合成保护性蛋白,最终在压力冲击下“溃不成军 ”。

总的来说,这项研究揭示了5αR2作为一种调节因子,能够在急性应激条件下帮助雄性大鼠适应并应对压力,且5αR2在应激反应中的作用展现出了显著的性别差异。另外,在应激条件下,5αR2通过促进AP的合成,帮助大脑应对压力带来的生理挑战。与此相对,5αR1则主要负责维持基础水平的AP合成。

看来,男女抗压能力并不是简单的"强弱之分",而是进化写就的不同精妙程序。各位男性朋友,下次被deadline逼到墙角时,大概也有理由为那些心慌手抖“正名”了,其实这正是前额叶皮层里奔涌的生化洪流,有时候逃避虽可耻,但真有用。而广大女性朋友们,下次看到那个在停车场发呆的丈夫,或是深夜加班沉默的男友,给他们一个拥抱吧,或许这就是最好的安慰。

仍需指出的是,这项研究主要集中在特定的脑区(mPFC和NAc)以及特定的酶(5αR1和5αR2),没有全面探讨其他可能参与应激反应的脑区或酶。并且研究结果主要基于动物模型,其在人类中的适用性和临床相关性需要进一步验证。


参考资料:
[1] Cadeddu R, Braccagni G, Floris G, Branca C, Corridori E, Salviati S, Sánchez P, Santovito LS, Torres JM, Ortega E, Pinna G, Moos PJ, Scheggi S, Bortolato M. Prefrontal 5α-reductase 2 mediates male-specific acute stress response. Sci Adv. 2025 Jan 24;11(4):eadr0563. doi: 10.1126/sciadv.adr0563. Epub 2025 Jan 22. PMID: 39841836; PMCID: PMC11753402.
撰文 | 木白、ZZN
编辑 | 木白

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