连接齿状回与后扣带回颗粒皮层的神经回路可调控雄性小鼠的骨折愈合

《Nature Communications》：A circuit linking dentate gyrus and retrosplenial granular cortex regulates fracture healing in male mice

　　

摘要

创伤性脑损伤通常会加速骨折愈合，但连接大脑状态与骨骼修复的神经回路尚未明确。本研究发现，在雄性小鼠中，海马体与皮质之间的神经回路——即齿状回与后扣带回颗粒皮层之间的连接——能够调控骨骼损伤后的修复过程。骨骼损伤会增强这两个区域中的活动相关标记。抑制齿状回或后扣带回颗粒皮层中的兴奋性神经元，或减少与齿状回-后扣带回颗粒皮层通路相关的神经元群体，都能加速修复进程；而激活该通路的兴奋性神经元则会延缓愈合。后扣带回颗粒皮层的激活可以抵消抑制齿状回所带来的促进愈合的效果，这表明在所研究的条件下，修复过程依赖于齿状回-后扣带回颗粒皮层之间的神经回路。对抑制性回路的干预会导致循环中神经肽Y的水平上升，修复部位巨噬细胞中IDO1基因的表达增加，同时L-色氨酸水平升高，而这些因素都有助于骨细胞的生成。药理阻断及恢复实验进一步表明，存在一条由NPY、IDO1和色氨酸构成的信号通路，将中枢神经回路的状态与外周骨骼的修复过程联系起来。