在雄性小鼠的背侧纹状体皮层中，TRPC4/TRPC5对于经颅聚焦超声对神经元的调控起着关键作用

《Nature Communications》：TRPC4/TRPC5 are critical for neuronal modulation by transcranial focused ultrasound in retrosplenial cortex in male mice

　　

摘要

经颅聚焦超声技术能够实现无创的神经调控，但其背后的分子机制至今仍不甚明了。在本研究中，我们发现瞬时受体电位通道4（TRPC4）和瞬时受体电位通道5（TRPC5）是小鼠大脑中经颅聚焦超声诱导的神经元调控的重要介质。将经颅聚焦超声应用于雄性小鼠的背侧边缘皮质后，可降低其对机械刺激和热刺激的敏感度，同时显著促进早期生长反应1（Egr1）的表达。抑制由经颅聚焦超声引发的Egr1表达可阻断相关的躯体感觉效应。转录组分析显示，在经颅聚焦超声激活的Egr1阳性细胞中，Trpc4基因的表达显著升高。通过药物抑制或基因敲低TRPC4，均可消除经颅聚焦超声介导的感觉调控作用。进一步的研究表明，高度同源的TRPC5也起着类似的作用。原位邻近连接实验、共免疫沉淀实验以及活细胞钙成像技术均证实，TRPC4和TRPC5在背侧边缘皮质中会形成蛋白质复合物，从而促进经颅聚焦超声引发的反应。这些研究结果表明，TRPC4/TRPC5是经颅聚焦超声实现神经调控所必需的分子成分。