催产素通过VMHvl区OTR神经元调控人类触摸诱导的大鼠玩耍行为

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Current Biology 8.1

编辑推荐:

  本研究揭示催产素(OT)通过激活下丘脑腹内侧核腹外侧区(VMHvl)的催产素受体(OTR)神经元,介导人类触摸诱导的大鼠玩耍行为。实验表明,反复挠痒刺激可上调VMHvl区OTR表达,阻断OT信号通路则抑制大鼠对人类手的亲近行为。该发现为理解OT调控社会行为的神经机制提供了新见解,并为促进跨物种积极社交互动的治疗策略开发奠定基础。

  

社会联结与玩耍行为的神经机制

社交联结是哺乳动物行为的基础特征,而愉悦的触觉刺激在其中扮演关键角色。本研究通过建立挠痒训练诱导大鼠对人类手产生亲近行为的模型,揭示了催产素(OT)系统在该过程中的核心调控作用。

实验方法学突破

研究团队开发了一套标准化挠痒训练流程:对35-45日龄青春期大鼠进行为期10天的训练,通过模拟幼鼠间"打闹玩耍"的互动方式(包括轻柔抓握、翻身和腹部挠痒),成功诱导大鼠产生50 kHz愉悦性超声波发声(USV)和主动寻求互动行为。条件性位置偏好(CPP)测试证实,训练后大鼠在挠痒相关房间停留时间和站立行为显著增加,表明该刺激具有奖赏特性。

关键神经靶点发现

通过OTR-YFP转基因大鼠的免疫组化分析发现,反复挠痒刺激特异性增强腹内侧下丘脑腹外侧区(VMHvl)和伏隔核(NAc)的OTR表达,其中VMHvl区的OTR上调最为显著。c-Fos染色显示,挠痒后VMHvl和NAc神经元激活增加,而内侧杏仁核后背区(MePD)无显著变化。值得注意的是,VMHvl区的OT免疫反应纤维密度在训练后显著增加,而加压素(AVP)纤维未受影响。

神经调控实验验证

采用化学遗传学技术抑制VMHvl区OTR神经元活性后,大鼠对挠痒房间的偏好消失,50 kHz USV频率降低,且表现出更多拒绝互动行为。直接向VMHvl注射OT受体拮抗剂(OTA)也产生类似效果:大鼠站立行为频率和持续时间减少,主动接触人类手的时间缩短。这些结果证实VMHvl区OTR信号对维持玩耍诱导的亲近行为至关重要。

神经环路新发现

通过逆向和顺向病毒示踪技术,研究发现视上核(SON)的OT能大细胞神经元发出轴突投射至VMH外侧纤维丛(VMHlfc),部分纤维延伸至VMHvl区。这种"途经式"(en passant)的神经支配模式提示,OT可能通过非突触的体积传输方式调控该脑区功能。值得注意的是,室旁核(PVN)的OT神经元未显示向VMH的直接投射。

机制创新与临床意义

该研究首次揭示:

  1. SON-OT神经元通过轴突侧支向VMHvl释放OT
  2. 这种非突触传递模式可能依赖CD38和突触结合蛋白IV等分子机制
  3. VMHvl区OTR信号将愉悦触觉转化为社会性奖赏

这些发现不仅深化了对OT调控社会行为的理解,也为自闭症等社交障碍疾病的治疗提供了新靶点。例如,针对VMHvl区OT系统的干预策略可能促进跨物种积极互动,在动物辅助治疗等领域具有应用潜力。

研究局限性包括:

  1. 未完全排除PVN-OT神经元的潜在贡献
  2. 纤维密度与神经肽释放量的关系需进一步验证
  3. 需明确CD38等分子在en passant释放中的具体作用

这项由日本冈山大学团队完成的工作,通过多学科方法系统阐明了OT-VMHvl通路在跨物种社交中的关键作用,为神经肽调控复杂行为的研究树立了新范式。

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