初級視覺皮層調(diào)控小鼠抑郁樣行為的分子和環(huán)路機制

瀏覽次數(shù)：414　發(fā)布日期：2025-2-13　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

2025年2月6日東南大學(xué)張志珺/南京中醫(yī)藥大學(xué)胡剛團(tuán)隊在Nature Communications雜志發(fā)表文章揭示初級視覺皮層調(diào)控小鼠抑郁樣行為的分子和環(huán)路機制。

1、V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元調(diào)控抑郁樣行為
慢性束縛應(yīng)激可顯著降低小鼠糖水消耗率，增加強迫游泳實驗中不動時間，即存在抑郁樣行為障礙。此外，免疫熒光實驗發(fā)現(xiàn)慢性束縛應(yīng)激顯著減少初級視覺皮層 (V1)神經(jīng)元活性。通過化學(xué)遺傳學(xué)慢性激活或光遺傳學(xué)快速激活V1神經(jīng)元均能顯著改善抑郁樣行為障礙。

免疫熒光實驗發(fā)現(xiàn)慢性束縛應(yīng)激顯著性降低V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元激活神經(jīng)元的數(shù)量，增加抑制性神經(jīng)元激活的數(shù)量。在體光纖鈣成像系統(tǒng)記錄到慢性束縛應(yīng)激降低V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元鈣離子活性。慢性抑制V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元活性后可增加強迫游泳的不動時間，降低糖水偏好。反之，激活該群神經(jīng)元可緩解慢性束縛應(yīng)激誘發(fā)的抑郁樣行為。

圖1、激活V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元改善抑郁樣行為

2、V1→LP興奮性環(huán)路調(diào)控抑郁樣行為
病毒示蹤實驗發(fā)現(xiàn)V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元主要投射到丘腦外側(cè)后核（LP)、丘腦背外側(cè)核（LD）、上丘（SC）。光激活野生型小鼠V1→LP興奮性環(huán)路后可減少強迫游泳的不動時間，不影響糖水偏好實驗，激活V1→LD或V1→SC環(huán)路均不影響強迫游泳的不動時間。光激活V1→LP興奮性環(huán)路可改善慢性束縛應(yīng)激誘發(fā)的抑郁樣行為。類似的，化學(xué)慢性激活野生型小鼠V1→LP興奮性環(huán)路后也減少強迫游泳的不動時間，不影響糖水偏好實驗。

圖2、V1→LP興奮性環(huán)路調(diào)控抑郁樣行為

3、V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元Gγ4蛋白調(diào)控抑郁樣行為
為進(jìn)一步探究慢性應(yīng)激后V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元分子變化特征，研究人員通過蛋白組學(xué)鑒定慢性應(yīng)激后V1腦區(qū)104種富集差異性表達(dá)蛋白（其中54個蛋白表達(dá)下調(diào)）。分子實驗證實慢性應(yīng)激后V1腦區(qū)G蛋白偶聯(lián)受體γ4（Gγ4)表達(dá)顯著下降。免疫熒光實驗也進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)慢性應(yīng)激后V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元Gγ4表達(dá)顯著下降。利用病毒工具特異性敲低V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元Gγ4表達(dá)后可加重慢性束縛應(yīng)激誘發(fā)的抑郁樣行為。電生理實驗發(fā)現(xiàn)敲低Gγ4表達(dá)后減少V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元動作電位發(fā)放，增加微小抑制性突觸后電流幅度，不影響興奮性突觸后電流。

免疫熒光實驗發(fā)現(xiàn)慢性應(yīng)激可降低V1→LP興奮性環(huán)路神經(jīng)元Gγ4表達(dá)。特異性敲低V1→LP興奮性環(huán)路神經(jīng)元Gγ4表達(dá)后加重慢性束縛應(yīng)激誘發(fā)的抑郁樣行為，過表達(dá)V1→LP興奮性環(huán)路神經(jīng)元Gγ4可緩解慢性束縛應(yīng)激誘發(fā)的抑郁樣行為。

圖3、敲低V1腦區(qū)興奮性神經(jīng)元Gγ4蛋白加重抑郁樣行為