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综述:心脏迷走神经运动神经元
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月26日 来源:Current Opinion in Neurobiology 4.8
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这篇综述系统总结了心脏迷走神经运动神经元(CVNs)研究的最新进展,涵盖其分子亚型(CVNNA/CVNDMV)、神经环路调控机制,以及在心脏代谢疾病和心理健康障碍中的病理生理学作用,为靶向迷走神经(VNS)治疗策略提供了理论依据。
心脏迷走神经运动神经元:解码脑心对话的新视角
引言
迷走神经通过释放乙酰胆碱调控心率(HR)和心肌收缩力,其核心效应器——心脏迷走神经运动神经元(CVNs)位于延髓的疑核(NA)和迷走神经背核(DMV)。过去十年,随着神经科学技术的发展,研究者逐步揭示了CVNNA的遗传标记、CVNDMV的争议性功能,以及其神经环路的复杂性。这些发现不仅拓展了CVNs在疾病机制中的认知,更凸显了其治疗潜力。
CVN分子亚型研究的突破
CVNNA被鉴定出两类功能特异的亚型:ACV(心血管型)神经元介导压力反射性心动过缓,表达丁酰胆碱酯酶(Bche);ACP(心肺型)神经元参与潜水反射,标志物为钙结合蛋白1(Calb1)。成年小鼠中还发现表达神经肽Y受体2(Npy2r)的CVNNA亚群,可能整合ACV/ACP功能。相比之下,CVNDMV的分子分型仍不明确,仅初步发现其可能表达垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)等分子。
功能争议与协同机制
CVNNA通过B纤维轴突快速调控心率,而CVNDMV的C纤维轴突具有自发性电活动,可能参与静息心率设定。最新光遗传学证据表明,激活DMV胆碱能神经元可诱发清醒小鼠的心动过缓,终结了其是否调控心率的长期争议。值得注意的是,左右半球的CVNs存在功能不对称性:右侧CVNNA主要调节窦房结,左侧则同时影响房室传导。
多层次神经环路整合
CVNs接受来自孤束核(NTS)的单突触输入,并整合脑干(如臂旁核、蓝斑)、下丘脑(室旁核PVN、外侧区LH)乃至前扣带回皮层(ACC)的多突触调控。其中,PVNCRH神经元通过抑制CVNs介导应激性心动过速,而orexin能神经元对CVNNA和CVNDMV分别产生兴奋/抑制的双向调控。这些环路解释了呼吸-心跳耦合、运动耐量等生理现象,也为冥想呼吸法改善心率变异性(HRV)提供了神经基础。
疾病机制与治疗转化
在心脏代谢疾病中,高脂饮食(HFD)早期即可通过增强GABA能抑制降低CVN活性,导致静息心动过速。临床研究证实,迷走神经刺激(VNS)可通过平衡传入/传出激活的"神经支点"状态改善心衰。心理健康领域更发现,CVNDMV激活诱导的心动过缓与焦虑行为减轻相关,支持"心率感知影响情绪"的詹姆斯-兰格理论。这为VNS治疗难治性抑郁和创伤后应激障碍(PTSD)提供了新依据。
挑战与展望
未来需开发更精准的CVN亚型标记工具,解析CVNNA/CVNDMV在疾病中的协同机制,并探索交感-副交感中枢环路的可塑性。人工智能辅助的CVN电生理建模、新型跨突触病毒示踪技术的应用,将推动"脑-心轴"研究的范式变革。
(注:全文严格依据原文内容缩编,未添加非文献支持结论)
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