摘要:2月6日,国际权威期刊《Nature Communications》在线发表了东南大学附属中大医院神经内科张志珺教授团队与南京医科大学胡刚教授和南京中医药大学吴芳芳副教授研究团队的题为 “A visual cortical-lateral posterior
2月6日,国际权威期刊《Nature Communications》在线发表了东南大学附属中大医院神经内科张志珺教授团队与南京医科大学胡刚教授和南京中医药大学吴芳芳副教授研究团队的题为 “A visual cortical-lateral posterior thalamic nucleus circuit regulates depressive-like behaviors in male mice”即“视皮层-丘脑外侧后核回路调节雄性小鼠的抑郁样行为”的最新成果,揭示了初级视皮层调控雄性小鼠抑郁样行为的新的环路机制,为精准神经调控治疗抑郁障碍提供了新靶区。
东南大学为论文的通讯单位,东南大学附属中大医院神经内科张志珺教授、南京医科大学胡刚教授和南京中医药大学吴芳芳副教授为本文的共同通讯作者,吴芳芳副教授为本文唯一第一作者,浙江大学崔一卉教授团队在部分电生理实验中做出了重要贡献,中科院深圳先进技术研究院和深圳理工大学课题组做为通讯单位之一参与了本项研究。该研究得到了科技创新2030—重大项目、国家自然科学基金委医学部重点项目等资助。
据悉,近一个世纪前学者已提出了情绪/情感的脑回路是边缘回路即Papez环路的假设,越来越多的证据揭示了该封闭回路在情感加工或情感障碍中的核心作用,随着脑影像和光遗传学快速发展和应用,逐步阐明了其他脑区例如背外侧前额叶、腹内侧前额叶、外侧疆核、伏隔核等在抑郁障碍和抗抑郁中的作用,然而,视觉皮层不属于经典的情感脑区,尽管不断有研究证据表明其脑结构功能和功能连接异常与抑郁关联,但是远未阐明视觉皮层分层和神经细胞亚型及其选择性下游投射在抑郁发生的确切环路机制。
图 初级视皮层-丘脑外侧后核回路调节雄性小鼠抑郁样行为
此次研究首先采用慢性束缚应激(CRS)诱导小鼠抑郁样行为,并观察到V1区神经元活性显著降低。通过化学遗传学和光遗传学方法激活V1神经元可成功逆转CRS小鼠的抑郁样行为,证明了V1神经元在调控小鼠抑郁发生中重要作用。进一步分析表明,CRS导致V1谷氨酸能神经元活动的下调,而选择性V1→LP神经环路在调控小鼠抑郁样行为过程中起着至关重要的作用。当抑制V1中投射至LP的谷氨酸能神经元(GluV1→LP神经元)活动,即使在阈下应激条件下也会引发小鼠抑郁样行为,并加剧由CRS全程暴露引起的小鼠的行为绝望和快感缺失;相反,增强这些神经元的活动则缓解了CRS小鼠的抑郁表型,证明了GluV1→LP神经元在调控抑郁样行为中的关键作用。本研究结合蛋白组学和生物信息学分析还发现,Gγ4在CRS小鼠V1区的表达显著降低,且这种变化与抑郁样行为显著相关,敲低GluV1→LP神经元中Gγ4会加重小鼠抑郁样行为,而其过表达则能减轻抑郁表型。这些发现表明,Gγ4在情绪调节中发挥着重要作用,是抗抑郁治疗的潜在分子靶点。
总之,该研究揭示了V1→LP神经环路在慢性应激引发的小鼠抑郁样行为中的关键作用,强调了V1谷氨酸能神经元在慢性应激反应中的多重功能。这一发现不仅深化了我们对抑郁症神经生物学机制的理解,还为开发新的干预策略提供了理论依据和实证,特别是在靶向分子Gγ4干预和V1→LP环路精准神经调控抗抑郁,另外,该研究进一步揭示了非经典情感脑区V1在应激和情绪调节中的复杂作用,拓展了对情绪障碍神经机制的认知。(编辑王倩 校对刘敏 编审程守勤)
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来源:东南大学中大医院