杏仁核亚核特异性基因表达响应慢性皮质酮暴露的异质性与机制研究

本综述系统阐述了慢性皮质酮（CORT）暴露下杏仁核不同亚核的转录组异质性响应机制。研究通过荧光引导微解剖与RNA测序技术，揭示了基底外侧杏仁核（BLA）、中央杏仁核外侧/内侧区（CeL/CeM）及终纹床核卵圆/梭形区（BNSTov/BNSTfu）在兴奋-抑制突触平衡、胶质细胞功能（如少突胶质细胞分化、星形胶质细胞活化）及神经肽信号通路中的特异性分子适应，为压力相关精神疾病（如重度抑郁症MDD）的靶向治疗提供了新视角。

　　

引言

重度抑郁症（Major Depressive Disorder, MDD）是一种全球高发精神疾病，其发病机制涉及遗传与环境因素交互作用，其中慢性应激被视为关键诱因。杏仁核作为情绪调节的核心脑区，在MDD病理生理过程中起重要作用。鉴于杏仁核具有复杂的亚核结构，解析应激诱导的分子变化需在亚核水平进行精准表征。本研究通过慢性皮质酮（CORT）暴露小鼠模型，结合荧光引导微解剖技术，对五个杏仁核相关亚核——基底外侧杏仁核（BLA）、中央杏仁核外侧区（CeL）与内侧区（CeM）、终纹床核卵圆区（BNSTov）与梭形区（BNSTfu）——进行RNA测序，揭示了高度异质性的亚核特异性转录响应。

材料与方法

实验采用9-10周龄雄性C57BL/6J小鼠，通过每日皮下注射40 mg/kg CORT（溶于玉米油）建立慢性应激模型，对照组使用载体（VEH）。行为学测试包括蔗糖偏好实验（SPT）、旷场实验（OFT）、高架十字迷宫（EPM）和强迫游泳实验（FST），以评估抑郁样行为。微组织采集使用110 μm内径穿刺针在荧光显微镜引导下完成，RNA提取后通过Smart-seq2 protocol构建文库，Illumina HiSeq进行150 bp双端测序。数据分析采用Hisat2比对至小鼠参考基因组（GRCm38），差异表达基因（DEGs）筛选标准为p<0.01且|log₂FC|>1。蛋白互作（PPI）网络与基因本体（GO）富集分析通过Cytoscape的stringApp和ClueGO插件完成。

结果

慢性CORT暴露诱导小鼠抑郁样行为

CORT处理组小鼠体重增长抑制（p<0.001），SPT中蔗糖偏好降低（p=0.049），OFT中自发活动减少（p=0.029），FST中不动时间增加（p=0.039），但EPM中焦虑行为无显著变化。这些行为表型验证了模型的面效度。

亚核特异性转录组响应

PCA分析显示各亚核样本聚类分离，证实采集精度。DEGs分析表明各亚核响应高度异质：BLA中上/下调DEGs分别为154/123个，CeL为34/80个，CeM为54/65个，BNSTov为17/66个，BNSTfu为77/51个。亚核间DEGs重叠极少，仅CeL与BNSTov共享上调基因Egr2，CeM与BNSTov共享Arsk和Nr4a1，CeM与BNSTfu共享Kcnf1。

BLA：兴奋-抑制突触平衡改变

PPI网络显示BLA中核糖体蛋白（如Rps27a）与氧化磷酸化通路基因（如Ndufv2）上调，突触功能相关基因中抑制性突触标记物（Gad1、Gad2、Slc6a1）下调，兴奋性突触基因（Grin1、Nrxn2、Cacna1a）上调。GO富集提示核糖体生物合成与突触传递增强，离子转运活性下调，表明E/I平衡向兴奋性偏移。

CeL：少突胶质细胞分化与髓鞘形成增强

CeL中髓鞘相关基因（Opalin、Mal、Plp1）显著上调，PPI聚类显示其与Wnt11（抑制少突胶质细胞分化的Wnt/β-catenin通路组分）下调共存。GO分析证实髓鞘形成与胶质细胞分化术语富集，提示慢性应激促进CeL髓鞘重塑。

CeM：神经肽信号通路激活

CeM中神经肽及其受体基因（Npy5r、Sst、Pdyn、Penk、Cartpt）均上调，PPI聚类显示其参与G蛋白偶联受体信号通路。GO富集验证了肽激素响应术语，表明CeM通过增强肽能信号调制下游情绪与神经内分泌输出。

BNSTov：髓鞘形成基因表达抑制

与CeL相反，BNSTov中髓鞘相关基因（Opalin、Mag、Cldn11、Mog等）普遍下调，立即早期基因（Egr4、JunB、Nr4a1）上调。GO分析显示转录调控术语富集于上调DEGs，髓鞘形成与少突胶质细胞分化术语富集于下调DEGs，提示BNSTov与CeL在髓鞘调控中发挥拮抗作用。

BNSTfu：星形胶质细胞活化与血管重塑

BNSTfu中反应性星形胶质细胞标记物（Anxa2、Vim）与血管内皮细胞基因（Ptprb、Mmrn2、Eng）上调，电压门控钾通道亚基（Kcng1、Kcnf1、Kcnab1）形成独立聚类。GO富集显示 angiogenesis、IL-6信号通路、离子转运与突触小泡功能术语显著，表明BNSTfu通过胶质-血管单元重构响应慢性应激。

讨论

本研究通过高分辨率空间转录组学揭示了慢性CORT暴露下杏仁核亚核特异性分子适应机制。BLA的E/I平衡偏移、CeL/BNSTov的髓鞘调控拮抗、CeM的肽能信号激活及BNSTfu的胶质-血管重塑，共同体现了应激响应的脑区异质性。技术层面，微解剖与RNA-seq结合克服了单细胞测序在低表达基因与空间信息保留方面的局限。然而，功能验证（如电生理、形态学）与性别差异探索仍是未来重点。此外，不同应激模型（如社交挫败、慢性疼痛）的转录组比较将深化对MDD异质性的理解。这些发现为开发靶向特定杏仁核亚核的治疗策略提供了分子基础。

结论

慢性应激诱导的杏仁核分子响应具有高度亚核特异性，涉及突触可塑性、胶质细胞功能与神经肽信号的多维度重构。结合解剖精度与转录组深度分析，本研究为阐明压力相关精神疾病的机制提供了新范式，并凸显了空间分辨率在神经精神研究中的重要性。