慢性应激通过PV中间神经元GluK1-KAR驱动的GABAB受体抑制调控杏仁核兴奋性与焦虑行为

【字体: 时间:2025年06月30日 来源:Molecular Psychiatry 9.6

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  本研究针对慢性应激如何通过杏仁核PV中间神经元GluK1-KAR(红藻氨酸受体)调控GABAB受体介导的紧张性抑制,进而导致焦虑行为的机制展开。研究人员发现慢性束缚应激(CRS)下调PV中间神经元GluK1表达,解除其对LA(外侧杏仁核)锥体神经元的紧张性抑制,导致杏仁核过度兴奋并促进CeL(中央杏仁核外侧区)PKCδ+神经元突触传递增强。该研究揭示了应激性焦虑的神经环路新靶点,为靶向干预提供理论依据。

  

杏仁核过度兴奋是应激诱发焦虑障碍的核心特征,但其中PV(小清蛋白)中间神经元如何通过特定受体调控局部环路仍不明确。既往研究表明,慢性应激会削弱杏仁核GABA能抑制,但究竟是哪类中间神经元亚群、通过何种分子机制影响杏仁核输出,尚存争议。尤其值得注意的是,杏仁核内PV中间神经元与锥体神经元的动态平衡对情绪调控至关重要,而谷氨酸能KAR(红藻氨酸受体)在此过程中的作用鲜有报道。

为解决这些问题,赫尔辛基大学Maria Ryazantseva团队在《Molecular Psychiatry》发表研究,首次揭示PV中间神经元通过GluK1-KAR驱动GABAB受体介导的紧张性抑制(tonic inhibition)调控杏仁核兴奋性。研究发现,慢性束缚应激(CRS)会特异性下调PV中间神经元GluK1表达,导致其对LA锥体神经元的紧张性抑制减弱,进而增强LA-CeL PKCδ+神经元的谷氨酸能输入。基因敲除实验证实,选择性敲除PV中间神经元GluK1可赋予小鼠对CRS诱导的焦虑样行为的抵抗性。

关键技术方法
研究采用慢性束缚应激(CRS)小鼠模型,结合PV-Cre::Grik1fl/fl条件性基因敲除小鼠,通过全细胞膜片钳记录LA锥体神经元和PV中间神经元电生理特性,利用光遗传学调控PV神经元活性,结合三重荧光原位杂交(ISH)定位GluK1表达。通过DREADD技术抑制BLA(基底外侧杏仁核)锥体神经元活动,分析CeL PKCδ+神经元突触传递变化。

主要研究结果

1. 慢性应激削弱GABAB受体介导的紧张性抑制
电生理记录显示,CRS处理小鼠的LA锥体神经元兴奋性显著增强,表现为动作电位发放频率增加和静息膜电位去极化。关键发现是GABAB受体拮抗剂CGP55845诱发的紧张性电流在CRS组减小,且该电流依赖G蛋白信号(GDP-β-S可阻断),说明CRS通过减弱紧张性GABAB抑制导致神经元过度兴奋。

2. GluK1-KAR通过PV中间神经元维持紧张性抑制
在PV特异性敲除GluK1的小鼠(PV-Cre::Grik1fl/fl)中,GABAB紧张性电流幅度显著降低,且KAR拮抗剂ACET不再影响锥体神经元兴奋性。光遗传学实验证实,GluK1-KAR通过促进PV神经元动作电位依赖性和异步GABA释放(asynchronous release)维持紧张性抑制。

3. 慢性应激特异性下调PV神经元GluK1表达
三重ISH显示,CRS组PV+神经元中Grik1 mRNA表达量和阳性细胞比例显著降低,而其他GABA能神经元亚型无此变化。电生理证实CRS处理后的PV神经元对KAR拮抗剂ACET和LY382884无反应,说明功能性GluK1-KAR表达缺失。

4. 应激通过解除抑制增强CeL PKCδ+环路活性
CRS选择性地增加CeL PKCδ+神经元的自发性兴奋性突触电流(sEPSC)频率,化学遗传学抑制BLA锥体神经元可逆转该效应。值得注意的是,ACET仅在对照组增强PKCδ+神经元sEPSC,说明GluK1-GABAB通路通过调控LA输出影响下游环路。

5. GluK1缺失赋予应激抵抗性
PV-Cre::Grik1fl/fl小鼠在CRS后未出现LA锥体神经元过度兴奋或焦虑样行为(开放场中心停留时间无变化),且其PV神经元兴奋性不受CRS影响,证实GluK1是应激敏感性的关键分子开关。

研究意义
该研究首次阐明PV中间神经元GluK1-KAR通过紧张性GABAB抑制动态调控杏仁核兴奋性的新机制:生理状态下,GluK1被环境谷氨酸持续激活,促进PV神经元释放GABA,通过GABAB受体维持锥体神经元抑制性张力;慢性应激则破坏这一平衡,导致杏仁核-CeL PKCδ+环路过度激活。这一发现不仅为理解应激相关焦虑的神经环路机制提供新视角,更提示靶向PV神经元GluK1-KAR或GABAB受体可能是干预应激障碍的新策略。研究采用的PV神经元特异性基因操作与环路分析范式,为神经精神疾病的精准干预提供了方法论参考。

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