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下丘腦內側視前區-室旁核環路調控產后抑郁癥小鼠模型抑郁樣行為的機制研究
《Research》:The Hypothalamic Medial Preoptic Area–Paraventricular Nucleus Circuit Modulates Depressive-Like Behaviors in a Mouse Model of Postpartum Depression
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月15日 來源:Research 8.3
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為解決雌激素波動相關情緒障礙的神經機制問題,研究人員針對MPOAGABA-PVNAVP環路開展研究,發現該環路通過單突觸抑制機制調控產后抑郁樣行為,AVP是關鍵神經肽。該研究為產后抑郁癥(PPD)提供了新治療靶點。
研究背景與意義
產后抑郁癥(PPD)困擾著約15%的產婦,其發病機制與產后雌激素水平驟降密切相關。盡管既往研究提示下丘腦內側視前區(MPOA)的γ-氨基丁酸能(GABAergic)神經元可能參與情緒調控,但MPOA如何通過特定神經環路影響PPD仍不清楚。更關鍵的是,室旁核(PVN)作為應激反應中樞,其精氨酸加壓素(AVP)神經元是否參與這一過程尚未闡明。這一科學盲區阻礙了針對性治療策略的開發。
南京大學科研團隊在《Research》發表的研究,首次揭示MPOAGABA神經元通過單突觸抑制PVNAVP神經元調控抑郁樣行為的完整機制。研究采用卵巢激素撤退(HW)小鼠模擬PPD,結合化學遺傳學、病毒示蹤和電生理技術,發現激活MPOAGABA→PVN通路可緩解抑郁行為,而抑制該通路則加重癥狀。AVP被證實為這一過程的關鍵效應分子,為臨床干預提供了新靶點。
關鍵技術方法
研究采用HW小鼠模型模擬PPD,通過化學遺傳學(DREADD)特異性操控MPOAGABA和PVNAVP神經元活性;利用FLP-dependent病毒示蹤技術標記MPOA→PVN投射;采用狂犬病毒逆向跨突觸追蹤鑒定PVNAVP的上游輸入;通過腦片電生理記錄驗證神經元間抑制性連接;結合免疫熒光和qPCR分析AVP表達變化。
研究結果
MPOA GABAergic神經元在HW和NHW小鼠中調控抑郁樣行為
通過c-Fos染色發現HW小鼠MPOAESR1神經元活性降低;瘜W激活MPOAGABA神經元可增加HW小鼠蔗糖偏好(SPT)和運動活性(OFT),減少懸尾(TST)和強迫游泳(FST)不動時間,而抑制這些神經元則使非激素撤退(NHW)小鼠出現抑郁樣行為。
PVN接受MPOAGABA神經元的直接輸入
病毒示蹤實驗顯示MPOAGABA神經元向PVN發出密集投射。通過FLP重組酶系統特異性操控該通路,證實激活MPOA→PVN投射可改善HW小鼠抑郁行為,抑制則加重NHW小鼠癥狀。
PVNAVP神經元響應卵巢HW
qPCR和免疫染色顯示HW小鼠PVN中AVP表達升高,且AVP+/c-Fos+神經元比例顯著增加,而催產素(OXT)神經元無變化。激活MPOAGABA神經元可逆轉AVP神經元過度激活。
化學操控PVNAVP神經元影響抑郁行為
在HW小鼠中抑制PVNAVP神經元可緩解抑郁癥狀,而在NHW小鼠中激活這些神經元則誘發抑郁樣行為。通過AAV-shRNA敲低PVN的AVP表達,同樣能改善HW小鼠行為缺陷。
MPOAGABA-PVNAVP環路的功能驗證
逆向跨突觸追蹤證實MPOAGABA神經元直接支配PVNAVP神經元。電生理記錄顯示光激活MPOAGABA末梢可抑制PVNAVP神經元放電頻率,證實單突觸抑制連接。
結論與展望
該研究構建了MPOAGABA→PVNAVP抑制性環路調控PPD的完整模型:在NHW狀態下,MPOAGABA神經元通過持續抑制PVNAVP神經元維持正常情緒;而HW導致MPOAGABA活性下降,解除對PVNAVP神經元的抑制,引發抑郁行為。這一發現不僅補充了既往關于MPOA→VTA/PAG通路的研究,更首次將AVP神經肽與PPD直接關聯。
研究的臨床意義在于:① 提出PVNAVP神經元可作為PPD的精準干預靶點;② 揭示AVP受體拮抗劑的潛在治療價值;③ 為理解激素波動相關情緒障礙提供新范式。未來研究可進一步探索該環路與MPOA→VTA/PAG通路的協同機制,以及AVP下游效應通路,推動轉化應用。
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