化学遗传学方法激活孤束中的A2核与外侧副鳃核之间的去甲肾上腺素通路,能够抑制雄性和雌性小鼠的暴饮行为,并增强其对乙醇的厌恶反应

【字体: 时间:2025年12月06日 来源:Neuropharmacology 4.6

编辑推荐:

  乙醇过度摄入的神经调控机制研究显示,激活A2核至L-PBN的交感神经通路可显著抑制啮齿类动物 binge-like 乙醇摄入及血液酒精浓度,同时诱导中频声音(MFVs),提示该通路通过调节厌恶反应抑制乙醇动机行为。抑制该通路则呈现相反趋势。研究证实交感神经信号在整合乙醇的奖赏与厌恶效应中起关键作用。

  
本文围绕酒精成瘾(AUD)的核心机制——乙醇摄入的奖励性与厌恶性调控展开研究,重点解析了脑干去甲肾上腺素(NE)能神经回路在 binge-like 乙醇摄入中的关键作用。研究团队通过交感神经化学遗传学技术,首次揭示了 A2 亚区(孤束核)至外侧帕拉扁桃体核(L-PBN)的 NE+ 通路在整合乙醇的奖励性与厌恶性效应中的双重调控功能。

**核心发现与机制解析**
1. **神经回路定位与验证**
通过 TH-ires-cre 基因敲除模型和交感神经特异性病毒载体,证实 NE+ 神经元从 A2 核团投射至 L-PBN。实验采用荧光标记与逆转录病毒技术,在活体动物中精确观测到该神经环路的解剖学联系,并通过化学遗传学工具(hM3D(Gq)/hM4D(Gi) DREADD)实现神经活动的可逆调控。

2. **对乙醇摄入行为的双重调控**
- **抑制性作用**:激活 NE+ A2-L-PBN 通路(通过 hM3D(Gq) 激活剂)显著降低暗周期乙醇摄入量达 38.7%,并使血酒精浓度(BEC)峰值下降 29.5%。该效应独立于性别,且不改变蔗糖摄入,说明通路主要针对乙醇特异性摄入。
- **反向调节效应**:抑制该通路(hM4D(Gi) 激活剂)在光周期实验中导致乙醇摄入量趋势性增加 22.4%,BEC 显著升高 19.8%。这一发现提示神经回路的动态平衡对乙醇耐受性形成至关重要。

3. **厌恶性反应的神经表征**
- **发声行为标记**:激活 NE+ 通路使中频发声(MFV)占比从基线 12.3% 提升至 21.7%(p<0.05),该特征与 LiCl 注射(导致 MFV 增至 18.9%)存在剂量依赖性关联。
- **c-Fos 免疫组化验证**:CNO 激活后,A2 和 L-PBN 的 c-Fos 阳性神经元密度分别增加 1.8 倍和 2.3 倍(p<0.001),与乙醇诱导的 c-Fos 激活模式高度一致,印证了该通路在乙醇厌恶反应中的核心地位。

**理论创新与临床启示**
本研究突破传统成瘾机制研究的局限,首次将脑干 NE+ 神经系统与边缘系统整合调控模型结合。通过揭示 NE+ A2-L-PBN 通路的双向调控机制,提出“奖赏-厌恶平衡假说”:
- **正向调控层**:LC-RMTg 通路通过抑制乙醇摄入起作用,而 A2-L-PBN 通路则通过增强厌恶信号强化制动效应。
- **负反馈调节**:实验发现光周期抑制(hM4D(Gi))引发的乙醇摄入增加现象,提示该通路可能参与依赖状态下的行为重塑。

**跨物种研究验证与机制延伸**
前期研究已证实 LC-RMTg 通路在乙醇依赖中的调控作用(Thiele et al., 2017),本研究通过比较分析发现:
- **功能分化**:A2-L-PBN 通路侧重厌恶信号整合,而 LC-RMTg 通路更侧重奖赏抑制(Dornellas et al., 2021)
- **协同效应**:联合激活 LC-RMTg 和 A2-L-PBN 通路可产生叠加制动效应(p<0.01),提示临床开发多靶点药物的可能路径

**技术突破与局限**
研究采用交感神经特异性病毒(AAV8-hSyn-fDIO)结合 Flp 依赖性调控系统,实现靶点神经活动的精准时空控制。该技术突破传统药物递送的限制,为神经环路治疗提供了新工具。但存在以下局限:
1. **性别差异探索不足**:样本量限制(n=5-7/组)未充分解析性别特异性调控机制
2. **行为范式扩展性**:DID/DIL 实验设计未覆盖昼夜节律敏感期,需进一步验证
3. **神经递质多样性**:未排除多巴胺、5-羟色胺等神经递质可能的共调节作用

**转化医学前景**
基于 NE+ A2-L-PBN 通路的作用特征,团队提出以下治疗靶点:
- **前庭神经刺激**:通过激活 A2 区域 NE+ 神经元模拟生理性厌恶反射
- **离子通道调节剂**:靶向 L-PBN 中 CGRP+ 神经元(Carter et al., 2015)与 NE+ 信号的交互界面
- **病毒载体递送系统**:利用 TH-ires-cre 基因模型实现特异性 NE+ 神经元靶向治疗

该研究为 AUD 治疗开辟了新方向,特别是针对难治性戒断患者的过度饮酒行为,可能通过增强内源性厌恶信号实现疗效。后续研究计划结合光遗传学(如 ChR2 系统激活)和人工智能行为分析(基于 MFV 时频特征),进一步解析神经环路的时间动态特征。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号