外源性催产素调控视觉发育不同阶段皮层可塑性的机制研究

视觉皮层可塑性在关键期后难以恢复是治疗发育性视觉障碍的难题。天津医科大学眼科临床学院团队通过单眼剥夺(MD)模型结合鼻饲催产素(OT)干预，发现OT通过下调星形胶质细胞GFAP表达减少兴奋性突触吞噬，在关键期和成年期均能恢复视觉皮层可塑性。该研究发表于《Scientific Reports》，为神经修复提供了新靶点。

　　

在生命早期，视觉体验对大脑神经环路的塑造具有决定性作用。这段被称为视觉发育关键期的特殊阶段，犹如一扇稍纵即逝的机遇之窗，一旦关闭便难以重启。当婴幼儿时期发生单眼剥夺(MD)时，大脑视觉皮层会戏剧性地将优势眼转向未剥夺侧，导致永久性视觉功能损害。更令人困扰的是，成年后即使恢复双眼视觉输入，僵化的神经环路也难以重塑。这种关键期后可塑性丧失的机制，一直是神经科学领域的重大挑战。

天津医科大学眼科临床学院的研究团队将目光投向了一种神奇的神经肽——催产素(Oxytocin, OT)。这种传统认知中与生殖功能相关的物质，近年被发现能增强海马和体感皮层的突触可塑性。但令人惊讶的是，其对视觉皮层的作用始终是未解之谜。团队创新性地提出假说：OT可能通过调控星形胶质细胞这个"突触园丁"，重新打开视觉可塑性的大门。

研究采用严谨的双阶段实验设计。在关键期组，对出生27天(P27)的C57BL/6J小鼠实施7天右眼缝合；成年组则延长剥夺至110天，部分小鼠随后进行反向遮蔽(RO)联合OT干预。通过模式视觉诱发电位(PVEP)记录、蛋白质印迹和免疫荧光等关键技术，团队系统评估了OT对 ocular dominance plasticity (ODP)的影响及其细胞机制。

"Effects of Oxytocin on plasticity in the visual cortex of monocular deprived mice"部分揭示了OT的双重作用。关键期MD使剥夺眼对应的皮层反应振幅显著降低(P=0.016)，而OT干预进一步放大这种 ocular dominance shift (P=0.013)。成年小鼠中，单独RO无法恢复皮层可塑性(P=0.512)，但OT联合干预使PVEP振幅显著回升(P<0.001)。C/I (contralateral/ipsilateral)比值分析证实，OT能重建成年视觉系统的输入平衡(P<0.001)。

"Effect of Oxytocin administration on astrocytes"章节解开了OT的作用靶点。Western blot显示OT显著降低星形胶质细胞标志物GFAP表达(P=0.013)，而S100β无变化。免疫荧光证实OT减少GFAP⁺/S100β⁺双标细胞数(P=0.039)，提示OT特异性调控了星形胶质细胞的突触修剪功能。成年期实验中，MD+RO+OT组GFAP降解更显著(P=0.048)，表明该机制具有跨发育阶段的普适性。

在"Effect of Oxytocin administration on the expression of synapse-associated proteins"部分，团队发现OT选择性地调控兴奋性突触。关键期MD使兴奋性突触标记物VGLUT1和PSD-95表达降低(VGLUT1:P<0.05; PSD-95:P<0.05)，OT干预后显著回升。免疫荧光显示VGLUT1⁺/PSD-95⁺共定位增加(P=0.001)，而抑制性突触标记VGAT/Gephyrin始终无变化。成年小鼠中，仅OT联合RO能提升兴奋性突触蛋白表达(VGLUT1:P=0.007; PSD-95:P=0.013)，证实OT通过兴奋性环路重建可塑性。

这项研究开创性地揭示了OT通过"星形胶质细胞GFAP-兴奋性突触"轴调控视觉可塑性的新机制。在临床转化层面，为 amblyopia 等发育性眼病提供了潜在干预策略——鼻饲OT这种非侵入性给药方式，有望突破关键期限制，重塑成人视觉功能。在理论层面，研究首次将神经调节肽、胶质细胞和突触可塑性三者串联，为理解脑可塑性调控网络提供了全新框架。正如作者在讨论中指出，OT受体作为G蛋白偶联受体拥有丰富下游通路，这为后续研究开辟了广阔空间。该成果不仅为视觉修复带来希望，更可能为其他感觉系统的功能重建提供范式。