
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
蓝斑周围神经肽Y神经元通过抑制去甲肾上腺素能系统活性降低焦虑
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:SCIENCE ADVANCES 11.7
编辑推荐:
本研究揭示了蓝斑周围神经肽Y(peri-LCNPY)神经元通过NPY-Y1R信号通路抑制蓝斑去甲肾上腺素能(LCNE)系统活性的新机制,证实其在应激条件下调控焦虑行为的双向作用,为焦虑障碍的靶向治疗提供了新思路。
焦虑障碍的神经机制一直是神经科学领域的重点问题。蓝斑(LC)作为大脑去甲肾上腺素(NE)的主要来源,其过度激活与焦虑行为密切相关,但抑制其活性的内源性机制尚不明确。神经肽Y(NPY)虽被证实具有抗焦虑作用,但其对LCNE系统的直接调控机制仍存在争议。
为解决这一问题,国内某研究机构的研究人员通过多学科技术手段,首次系统鉴定了蓝斑周围表达NPY的神经元群体(peri-LCNPY),并揭示了其通过Y1受体(Y1R)依赖的神经调控抑制LCNE神经元活性的新机制。该研究不仅阐明了NPY在应激反应中的关键作用,还为焦虑障碍的治疗提供了潜在靶点,相关成果发表在《SCIENCE ADVANCES》。
研究团队综合运用化学遗传学、光遗传学、纤维光度法(GRABNPY传感器)和电生理技术,结合行为学分析,在转基因小鼠模型中展开研究。通过病毒示踪和免疫荧光明确了peri-LCNPY神经元的空间分布和分子特征;利用离体脑片电生理和ELISA验证了NPY释放对LCNE兴奋性的调控;最后通过足底电击(FS)应激模型,在体揭示了peri-LCNPY神经元在应激诱导焦虑中的保护作用。
NPY-expressing neurons occupy the pericoerulean space
通过NPY-cre:Ai14转基因小鼠和RNAscope技术,发现peri-LCNPY神经元主要位于LC内侧(60%),且98.2%不表达酪氨酸羟化酶(TH),证实其为独立于LCNE的非去甲肾上腺素能群体。单细胞测序显示其亚型包含纯肽能型(37.9%)、谷氨酸能型(25.8%)和GABA能型(15.9%)。
Peri-LCNPY neurons suppress LCNE excitability via postsynaptic Y1Rs
化学遗传学激活peri-LCNPY神经元(hM3Dq)可诱发LC区NPY释放(GRABNPY信号增加),并通过Y1R使LCNE神经元超极化(膜电位从-52.7 mV降至-63.5 mV),该效应可被Y1R拮抗剂BIBO-3304阻断。而外源性NPY呈现剂量依赖性双向调控:低浓度(30 nM)抑制LCNE活性,高浓度(300 nM)通过Y2R增强其兴奋性。
Peri-LCNPY neurons bidirectionally modulate anxiety-like behavior
在体实验显示,激活peri-LCNPY神经元使小鼠在高架十字迷宫(EPM)开放臂停留时间增加35%(从20.3%升至27%),而抑制该群体(hM4Di)导致新奇抑制摄食(NSF)任务中进食量减少60%。Y1R局部拮抗可完全阻断化学遗传学激活的抗焦虑效应。
Stress recruits peri-LCNPY neurons, resulting in local NPY release
足底电击应激(FS)使peri-LCNPY神经元cFos表达增加77%(7.5%→13.3%),电生理显示其放电频率提升,同时GRABNPY在体记录到应激后NPY释放峰值。激活应激后的peri-LCNPY神经元可逆转FS诱导的焦虑行为(EPM开放臂探索时间从4.9%恢复至10.7%)。
该研究首次确立了peri-LCNPY→LCNE神经环路在焦虑调控中的核心地位,揭示了NPY-Y1R信号通路作为LC内源性"刹车系统"的分子机制。发现应激通过动态招募peri-LCNPY神经元维持LC稳态,为理解应激适应性反应提供了新视角。研究提出的靶向peri-LCNPY神经元的干预策略,可能为焦虑障碍的精准治疗开辟新途径。技术层面,创新性结合GRABNPY传感器与化学遗传学,实现了神经肽释放的时空调控解析,为神经调质研究提供了范式。
生物通微信公众号
知名企业招聘