焦慮障礙是全球最常見的精神疾病之一，慢性應激是其發展的關鍵誘因。盡管已知海馬功能障礙與焦慮密切相關，但具體分子機制仍不清楚。特別是腹側海馬區(vHPC)作為情緒調控的關鍵腦區，其神經元如何在應激下發生功能改變尚待闡明。小GTP酶Rap1作為Ras超家族成員，在神經發育和突觸可塑性中發揮重要作用，但其在應激誘導焦慮中的作用仍是未解之謎。

南昌大學的研究團隊在《SCIENCE ADVANCES》發表的研究，通過慢性束縛應激(CRS)小鼠模型，結合多學科技術手段，系統揭示了vHPC中Rap1激活驅動焦慮的分子機制。研究人員采用行為學測試（開放曠場實驗OFT和高架十字迷宮EPMT）、Western blot、細胞類型特異性基因操作（AAV病毒載體）、纖維光度法（GCaMP6s鈣成像）、全細胞膜片鉗等技術，構建了從分子到行為的完整證據鏈。

慢性應激激活小鼠海馬區Rap1
研究發現10天CRS處理顯著增加小鼠焦慮樣行為，同時海馬區Rap1-GTP（活性形式）水平升高，而總Rap1蛋白量不變。急性應激無此效應，提示Rap1激活是慢性應激的特異性反應。

vHPC中Rap1活性調控CRS誘導的焦慮
藥理學抑制實驗顯示，特異性阻斷vHPC（而非背側海馬dHPC）的Rap1活性可緩解焦慮。通過Cre-loxP系統在Rap1^flx/flx小鼠中實現細胞特異性敲除，證實僅vHPC錐體神經元(PNs)的Rap1缺失具有抗焦慮作用，而星形膠質細胞或中間神經元敲除無效。

Rap1激活增強vHPC PNs興奮性
c-Fos染色和光纖光度法顯示，CRS或過表達組成型活性Rap1突變體(Rap1-CA)均顯著增加vCA1神經元活動。電生理記錄發現，這些神經元的動作電位發放頻率增加，快后超極化(fAHP)幅度降低，但樹突形態和突觸傳遞無變化。

Kv4.2 Thr⁶⁰⁷磷酸化的關鍵作用
進一步機制研究表明，Rap1激活通過增加電壓門控鉀通道Kv4.2 Thr⁶⁰⁷位點磷酸化，降低A型鉀電流(I_A)，從而增強神經元內在興奮性。過表達磷酸化缺陷突變體Kv4.2-T607A可逆轉CRS或Rap1-CA誘導的神經元超興奮和焦慮行為。

這項研究首次闡明慢性應激通過持續激活vHPC PNs中Rap1-Kv4.2通路促發焦慮的分子機制，突破性地將小GTP酶活性變化與神經元電生理特性改變相聯系。不僅為理解應激相關精神障礙的發病機制提供了新視角，更提示靶向Rap1活性或Kv4.2磷酸化可能是潛在治療策略。鑒于現有抗焦慮藥物存在療效局限，該發現具有重要臨床轉化價值。研究還創新性地揭示神經元內在興奮性（而非傳統關注的突觸可塑性）在情緒障礙中的核心作用，為神經精神疾病的機制研究開辟了新方向。