中脑生长激素促泌素受体(GHSR)信号通路调控暴饮行为的性别差异研究及其意义

《Nature Communications》:

【字体: 时间:2025年03月16日 来源:Nature Communications

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  饮酒风险率不断上升,尤其是女性。为探究酒精使用障碍(AUD)的神经机制及性别差异,弗洛里神经科学与精神健康研究所等机构的研究人员,以小鼠为对象研究中脑 Edinger-Westphal(EWcp)核的作用。结果发现 EWcp肽能神经元可减少雌性小鼠暴饮,该作用由 GHSR 介导。这为治疗 AUD 提供了新方向。

  在当今社会,饮酒现象极为普遍,然而过度饮酒引发的健康问题却不容忽视,酒精使用障碍(AUD)就是其中之一。近年来,饮酒风险率呈上升趋势,特别值得关注的是,女性的饮酒风险增长更为明显。但长期以来,大多数临床前研究和药物开发主要以雄性为研究对象,对女性 AUD 的神经机制研究较少,性别差异在酒精消费研究中的重要性未得到充分重视。
Edinger-Westphal(EW)核在调节酒精消费方面具有重要作用,其中 EWcp(中央投射 Edinger-Westphal 核)的神经元表达多种神经肽和受体,与酒精消费的调控紧密相关。生长激素促泌素受体(GHSR)在 EWcp中表达丰富,且 ghrelin/GHSR 系统与酒精消费的关系逐渐受到关注,但该系统在 EWcp中调节酒精消费的具体机制以及性别差异,仍有待深入研究。
为了深入探究这些问题,来自澳大利亚弗洛里神经科学与精神健康研究所、墨尔本大学等机构的研究人员开展了相关研究。他们以小鼠为研究对象,通过一系列实验,发现 EWcp肽能细胞可特异性减少雌性小鼠的暴饮行为,这种作用由 GHSR 介导。该研究成果发表在《Nature Communications》上,为理解 ghrelin 系统在酒精消费中的作用提供了新的视角,也为开发针对女性 AUD 的有效治疗策略奠定了基础。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:
  1. 化学遗传学技术:通过向 iCART-Cre 小鼠的 EWcp注射携带 hM4Di(抑制性)DREADD 的病毒,调控 EWcpCART神经元的活动,观察对小鼠饮酒行为的影响。
  2. RNA 干扰技术:利用 shRNA 干扰技术,在成年小鼠脑内敲低 Ghsr 基因表达,研究其对酒精消费的作用,分别在 EW 和 VTA(腹侧被盖区)进行操作,以明确 Ghsr 在不同脑区的功能。
  3. 免疫组化技术:对小鼠进行灌注固定,制作脑切片,通过荧光免疫组化检测 CART 和 Fos 等蛋白的表达,观察酒精刺激后 EWcp神经元的激活情况。
研究结果如下:
  1. EWCART细胞介导暴饮行为的性别差异:研究人员发现,雌性小鼠的酒精摄入量高于雄性小鼠。酒精刺激后,雌性小鼠 EWcp中 CART+Fos 阳性细胞百分比显著增加,且与酒精摄入量呈正相关。化学遗传学抑制 EWcpCART神经元,可特异性减少雌性小鼠的酒精摄入量,而对雄性小鼠无明显影响,且不影响其他行为。
  2. EWGHSR信号通路介导暴饮行为的性别差异:给予 ghrelin 后,雌性小鼠的酒精摄入量增加,而雄性小鼠无明显变化。抑制 EWGHSR信号通路可阻止雌性小鼠 ghrelin 诱导的酒精摄入量增加。敲低 EW 中的 Ghsr 基因,雌性小鼠的酒精摄入量显著减少,而雄性小鼠无明显变化,且 VTA 中 Ghsr 基因敲低对两性小鼠的酒精消费均无影响。
  3. Ghsr 敲低的作用不受循环性激素的影响:对雌性小鼠进行卵巢切除术(OVX)后敲低 Ghsr 基因,发现循环性激素不影响 EWGhsr敲低对酒精消费的抑制作用。
  4. EWGhsr表达和对 ghrelin 反应的性别差异:RNAscope 和 RT-qPCR 分析显示,雌性小鼠 EWcp中 Ghsr 表达量呈增加趋势,且雌激素受体 1(ERα)和雌激素受体 2(ERβ)mRNA 表达量也更高。电生理学实验表明,雌性小鼠 EWcp肽能神经元对 ghrelin 更敏感。
  5. GHSR 在雌性小鼠酒精消费中的细胞类型特异性作用:在 iCART-Cre 小鼠中敲低 Ghsr 基因可减少酒精消费,而在 vGlut2-Cre 小鼠中无明显作用,表明 GHSR 通过 EW 肽能细胞调节雌性小鼠的酒精消费。
  6. GHSR1a 的活性驱动雌性小鼠酒精消费:向雌性小鼠 EW 内注射 GHSR1a 拮抗剂 JMV2959 或反向激动剂 LEAP2,均可显著减少酒精消费,表明内源性 ghrelin 和 GHSR1a 的活性均参与雌性小鼠的酒精消费调节。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了中脑 ghrelin/GHSR1a 信号通路通过 EWcp肽能细胞介导暴饮行为的性别特异性机制。EWcp肽能神经元在酒精刺激下的激活存在性别差异,且 GHSR 在雌性小鼠 EWcp中的作用更为关键。虽然 GHSR 也在 VTA 表达,但敲低 VTA 中的 Ghsr 基因不影响小鼠的暴饮行为。此外,研究还发现 GHSR1a 拮抗剂和反向激动剂可减少雌性小鼠的酒精消费,但 ghrelin 穿过血脑屏障的机制以及相关药物的作用仍需进一步研究。这些发现为理解酒精消费的神经生物学机制提供了重要依据,也为开发针对女性 AUD 的治疗方法提供了新的潜在靶点,对推动 AUD 治疗策略的发展具有重要意义。
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