腹外侧导水管周围灰质星形胶质细胞μ-阿片受体通过钙信号调控焦虑样行为的作用机制

本研究针对μ-阿片受体(MOR)在情绪障碍中的作用机制不明的问题，通过药理学干预和条件性基因敲除技术，首次揭示腹外侧导水管周围灰质(vlPAG)星形胶质细胞MORAstro通过钙信号通路特异性调控焦虑样行为，为阿片类药物镇痛治疗中的情绪副作用提供了新的干预靶点。该研究创新性地发现vlPAG区域MORGlut和MORGABA不参与此过程，并通过化学遗传学技术验证了星形胶质细胞钙振荡的关键作用。

　　

阿片类药物在临床镇痛治疗中广泛应用，但伴随的情绪障碍副作用长期困扰医学界。既往研究表明μ-阿片受体(MOR)在中枢神经系统广泛分布，但其在不同脑区调控情绪的具体机制存在明显"区域特异性"。尤其令人困惑的是，导水管周围灰质(PAG)作为疼痛和情绪调控的关键枢纽，其腹外侧亚区(vlPAG)虽富含MOR表达，却鲜有研究阐明该受体在情绪调控中的细胞特异性机制。这一知识空白直接制约了阿片类药物副作用干预策略的开发。

西安医学院第一附属医院神经内科和陕西师范大学现代教学技术教育部重点实验室的研究团队在《Behavioral and Brain Functions》发表的研究，首次系统解析了vlPAG区域不同细胞类型MOR在焦虑样行为中的差异化作用。研究人员采用立体定位注射、条件性基因敲除小鼠模型、钙成像和化学遗传学等关键技术，通过高架十字迷宫行为学测试，发现vlPAG星形胶质细胞而非神经元亚群的MOR激活是诱发焦虑样行为的关键因素。

主要技术方法包括：1) 通过Cre-loxP系统构建MOR_Astro-/-、MOR_GABA-/-和MOR_Glut-/-三种条件性敲除小鼠；2) 使用rAAV病毒载体实现vlPAG星形胶质细胞特异性GCaMP6f钙信号记录和hM3Dq/hPMCA2w/b操作；3) 结合RNAscope荧光原位杂交验证细胞特异性敲除效率；4) 采用药理学方法进行局部脑区MOR调控。

vIPAG MOR激活触发焦虑样行为
通过双侧vlPAG导管给予MOR特异性激动剂DAMGO，发现小鼠在高架十字迷宫测试中开放臂停留时间和进入次数显著减少，该效应可被拮抗剂CTAP逆转，证实vlPAG-MOR具有促焦虑作用。

MOR_Astro特异性参与焦虑调控
利用条件性敲除小鼠模型，研究发现仅星形胶质细胞MOR缺失能完全阻断DAMGO的焦虑效应，而谷氨酸能(MOR_Glut-/-)和GABA能神经元(MOR_GABA-/-)敲除则无此作用。免疫荧光证实vlPAG中约90%的GFAP⁺星形胶质细胞表达Oprm1 mRNA。

钙信号是MOR_Astro作用的关键介质
离体钙成像显示DAMGO可诱发vlPAG星形胶质细胞钙振荡，该效应具有MOR特异性和TTX不敏感性。化学遗传学激活hM3Dq⁺星形胶质细胞即可模拟焦虑表型，而表达钙泵hPMCA2w/b则能阻断MOR激动剂的效应。

该研究首次确立vlPPG星形胶质细胞MOR-钙信号轴在焦虑样行为中的核心地位，突破性地揭示阿片类药物情绪副作用的新机制。特别值得注意的是，传统认为介导镇痛作用的MOR_GABA在本研究中显示与焦虑无关，这为开发选择性保留镇痛效果同时避免情绪副作用的靶向药物提供了理论依据。研究采用的rAAV-GfaABC1D载体系统和hPMCA2w/b钙信号干预策略，为临床转化提供了潜在技术路径。这些发现不仅深化了对阿片系统神经生物学机制的理解，也为情绪障碍的干预开辟了"神经元-胶质细胞双靶点"治疗新思路。