《Nature Communications》：Anterior cingulate cortex parvalbumin and somatostatin interneurons shape social behavior in male mice
編輯推薦：
在孤獨癥中，前扣帶回皮層（ACC）功能異常與社交缺陷相關，但其調節社交行為的機制不明。研究人員聚焦 ACC 中的小白蛋白（PV）和生長抑素（SST）中間神經元展開研究。結果發現二者對社交行為調節作用不同，且 Kcnh7 基因異常會影響社交。這為理解孤獨癥社交障礙機制提供新視角。
在奇妙的大腦世界里，社交行為如同一條重要的紐帶，對生物種群的生存和延續意義非凡�？晒陋毎Y患者的社交卻存在嚴重問題，這背后的神經機制一直是科學界亟待解開的謎團。前扣帶回皮層（ACC）在社交行為中扮演著關鍵角色，其功能障礙與孤獨癥患者的社交互動缺陷緊密相關。然而，ACC 究竟如何調控社交行為，這一問題始終模糊不清。
為了深入探究其中的奧秘，第四軍醫大學的研究人員踏上了探索之旅。他們圍繞 ACC 中的小白蛋白（PV）和生長抑素（SST）中間神經元展開了一系列研究，最終取得了令人矚目的成果。這些成果發表在《Nature Communications》上，為我們理解社交行為的神經機制以及孤獨癥的病理生理學提供了全新的視角。
研究人員在研究過程中運用了多種先進技術。首先是單細胞 RNA 測序（scRNA-seq）技術，它能在單細胞水平上對基因表達進行分析，幫助研究人員精確了解不同細胞類型的基因表達特征。其次是光遺傳學技術，通過對特定神經元進行光刺激，研究人員可以精準地控制神經元的活動，進而觀察其對行為的影響。此外，還利用了病毒介導的基因編輯技術，如 CRISPR-Cas9，來實現對特定基因的敲除，以研究基因功能 。
下面讓我們來詳細看看研究的具體結果：
- PV 和 SST 中間神經元活動在社交互動不同階段的變化：研究人員通過在體光纖光度法監測發現，在社交互動過程中，PV 和 SST 中間神經元的活動會顯著降低。在社交性階段，PV 中間神經元活動變化更明顯；而在社會偏好階段，SST 中間神經元的變化則更為突出。這表明它們在社交行為處理中有著不同的作用。
- PV 和 SST 中間神經元沉默對社交行為的影響：利用表達 taCasp3 的病毒誘導細胞特異性凋亡，研究人員發現沉默 PV 中間神經元會改變小鼠在三室試驗中的社交偏好，而沉默 SST 中間神經元則對社交偏好的影響更為顯著。這進一步證明了二者在社交行為中的不同作用。
- PV 和 SST 中間神經元激活對社交行為的影響：運用光遺傳學技術激活 PV 和 SST 中間神經元后，研究人員發現二者都會抑制社交行為。但 PV 中間神經元激活對社交行為的抑制作用更強，且在三室試驗中，PV 主要調節社交性，SST 對社會偏好的影響更大。
- Kcnh7 基因異常對社交行為的影響：在 Shank3 基因敲除的孤獨癥小鼠模型中，研究人員發現 PV 和 SST 中間神經元中 Kcnh7 基因表達降低。敲除 Kcnh7 基因后，PV 中間神經元主要影響社交性，SST 中間神經元則對社交性和社會偏好都有影響，這表明 Kcnh7 基因在調節中間神經元功能和社交行為中起著重要作用。
- 特定神經通路對社交行為的影響：通過逆行單突觸追蹤等技術，研究人員發現 PV 中間神經元主要接受來自外側后丘腦核（LPMR）的輸入，SST 中間神經元主要接受來自腹側海馬（vHPC）的輸入。激活 LPMR-PV (ACC) 通路會顯著降低社交性和社會偏好，而激活 vHPC-SST (ACC) 通路主要影響社會偏好。這揭示了不同神經通路在調節社交行為中的特定作用。
綜合上述研究結果，研究人員得出結論：PV 和 SST 中間神經元在 ACC 中通過不同的突觸輸入和下游電路機制，對社交互動起著關鍵的調節作用。在孤獨癥相關的社交缺陷中，Kcnh7 基因的異常表達在 PV 和 SST 中間神經元功能改變中扮演了重要角色。
此次研究意義重大，它不僅讓我們對社交行為的神經機制有了更深入的理解，還為孤獨癥等相關疾病的治療提供了新的潛在靶點和治療思路。通過精準調控 PV 和 SST 中間神經元的功能，或許未來能開發出更有效的治療孤獨癥社交障礙的方法，為孤獨癥患者帶來新的希望 。
