慢性间歇性乙醇暴露及戒断通过μ阿片受体差异性调控基底外侧杏仁核投射神经元群的GABA能抑制

【字体: 时间:2025年09月23日 来源:Addiction Biology 2.6

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  本研究发现慢性间歇性乙醇暴露及戒断(CIE/WD)通过μ阿片受体(MOR)机制,特异性抑制雄性大鼠基底外侧杏仁核(BLA)向伏隔核(NAC)投射神经元(BLANAC)的侧副囊旁细胞(LPC)GABA能输入,同时揭示雌性个体局部中间神经元具有更高的GABA释放能力。该研究首次阐明乙醇依赖对BLA不同投射通路(NAC/BNST)的抑制性调控存在性别特异性差异,为酒精使用障碍(AUD)的性别差异化治疗提供了关键神经机制依据。

  

1 引言

酒精使用障碍(AUD)的特征性表现包括戒断焦虑和过度饮酒行为。采用慢性间歇性乙醇(CIE)范式的研究表明,基底外侧杏仁核(BLA)通过向下游核团(如终纹床核BNST和伏隔核NAC)的投射,分别调控焦虑和奖赏相关行为。BLA中约85%的神经元是谷氨酸能投射神经元(BLAPN),其中BLANAC神经元调控奖赏相关行为,而BLABNST神经元参与焦虑样行为调控。BLA的GABA能抑制系统主要由两类中间神经元构成:分布于BLA内部的"局部"中间神经元(local interneurons)和聚集于外侧囊旁的侧副囊旁细胞(LPCs)。LPCs独特表达多巴胺D1受体和μ阿片受体(MOR),提供向前抑制(feed-forward inhibition);而局部中间神经元高度异质化,表达小清蛋白(PV)、钙结合蛋白等标记物,主要提供反馈抑制(feedback inhibition)。前期研究发现CIE/WD可导致雄性大鼠BLA中LPCs的GABA释放减少,但对局部中间神经元无影响,且其对不同投射神经元群的调控可能存在性别差异。

2 方法

2.1 动物模型

研究使用Sprague-Dawley大鼠(雄性和雌性),通过立体定位注射将逆向运输的腺相关病毒(AAVrg)注入NAC或BNST,特异性标记BLANAC或BLABNST神经元。采用CIE蒸气吸入模型(12小时/天,持续10天)建立酒精依赖模型,对照组暴露于空气。戒断24小时后进行电生理记录或免疫组化检测。

2.2 电生理记录

在脑切片上进行全细胞膜片钳记录,通过刺激电极置于外侧囊(激活LPCs)或BLA内部(激活局部中间神经元)记录 evoked IPSCs。使用配对脉冲比率(PPR)评估GABA释放概率,PPR增高表明释放概率降低。自发IPSCs(sIPSCs)记录用于评估局部中间神经元的自发活动。药理学实验采用μ受体激动剂DAMGO(1μM)和拮抗剂CTOP(1μM)。

2.3 免疫组化与共聚焦显微镜

使用抗vGAT(囊泡GABA转运体)、抗PV和tdTomato抗体进行三重染色,通过Mander重叠系数量化vGAT+与PV+ puncta的共定位情况。

3 结果

3.1 CIE/WD特异性抑制雄性BLANAC神经元的LPC GABA释放

CIE/WD显著增加LPC→BLANAC突触的PPR(表明GABA释放减少),且该效应仅存在于雄性大鼠(**p=0.007),雌性无变化。LPC→BLABNST突触的PPR在两组中均无显著改变。

3.2 μ阿片受体介导LPC GABA释放抑制

在乙醇 na?ve 的雄性大鼠中,μ受体激动剂DAMGO可显著抑制LPC IPSCs幅度并增加PPR,该效应可被拮抗剂CTOP完全阻断。在CIE/WD处理的雄性BLANAC神经元中,CTOP处理可逆转PPR的增高(即增加GABA释放),表明CIE/WD通过增强MOR功能抑制LPC GABA能传递。

3.3 局部中间神经元的GABA释放存在基础性别差异

雌性大鼠的局部中间神经元→BLANAC和→BLABNST突触均显示更低的PPR(即更高的GABA释放概率),该现象与CIE/WD处理无关,提示雌性局部中间神经元具有更高的基础释放能力。

3.4 雌性BLANAC神经元周围vGAT与PV共定位较低

免疫染色显示,雌性BLANAC神经元周围vGAT+ puncta与PV+ puncta的共定位程度显著低于雄性(p<0.0001),表明雌性的围胞体抑制性突触可能来源于更多非PV+的中间神经元亚型。

3.5 CIE/WD降低BLABNST神经元的自发GABA释放

CIE/WD处理显著降低BLABNST神经元的sIPSC频率(*p=0.046),但不影响幅度,该效应无性别差异。BLANAC神经元的sIPSC参数则无显著变化。

4 讨论

4.1 LPCs的调控机制及行为意义

CIE/WD通过增强MOR功能特异性抑制雄性BLANAC神经元的LPC GABA能输入,可能与脑啡肽降解酶(neprilysin)的下调相关。该抑制解除了对BLANAC神经元的前馈抑制,结合既往发现的谷氨酸能传递增强和神经元兴奋性增高,可能共同促使雄性大鼠戒断后酒精摄入量增加。雌性因缺乏此类变化,故酒精摄入行为不受影响。

4.2 局部中间神经元的性别特异性特征

雌性局部中间神经元显示更高的 evoked GABA释放,但sIPSC频率无性别差异,提示其释放概率增高可能源于突触前机制(如Munc13-1表达增高)或激素调控(动情间期占比增加)。较低的vGAT/PV共定位表明雌性可能依赖更多样的中间神经元亚型实现抑制性调控。

4.3 BLABNST通路的自发抑制减弱

CIE/WD降低BLABNST神经元sIPSC频率可能与局部中间神经元兴奋性降低或突触数量减少有关。该效应可能解除对BLABNST神经元的抑制,增强其向BNST的输出,从而促进戒断焦虑行为。

5 结论

本研究揭示CIE/WD以输入特异性(LPC vs. local)、细胞群特异性(BLANAC vs. BLABNST)和性别特异性的方式调控BLA GABA能抑制。雄性BLANAC神经元的LPC输入通过MOR机制被抑制,而雌性局部中间神经元则具有更高的基础释放能力。这些发现为AUD的神经环路机制和性别差异治疗提供了重要依据。

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