《IBRO Neuroscience Reports》:Stress-induced adaptations in nucleus accumbens dopamine D1 receptor-expressing cells correspond to social avoidance behavior in male mice
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应激可导致或加重精神疾病,其对伏隔核(NAc)内转录因子CREB的影响至关重要。在啮齿类动物中,应激诱导的NAc CREB激活导致强啡肽(DYN)升高,DYN是一种在表达多巴胺D1受体(D1R)的中型多棘神经元(MSNs)中表达的内源性阿片肽。反过来,升高的D
应激可导致或加重精神疾病,其对伏隔核(NAc)内转录因子CREB的影响至关重要。在啮齿类动物中,应激诱导的NAc CREB激活导致强啡肽(DYN)升高,DYN是一种在表达多巴胺D1受体(D1R)的中型多棘神经元(MSNs)中表达的内源性阿片肽。反过来,升高的DYN信号通过作用于kappa-阿片受体(KORs)产生情绪和焦虑障碍的特征。尽管已描述应激敏感性的个体差异——有些个体表现出易感性,而另一些表现出韧性——但NAc DYN对这些表型的贡献尚不清楚。在此,研究人员研究了暴露于慢性社交挫败应激(CSDS)的小鼠中社交行为与D1R表达MSNs中DYN之间的关系。研究人员使用定量(q)RNAscope评估了NAc内编码CREB(Creb1)、D1Rs(Drd1)和DYN(Pdyn)的基因的共表达。为了利用个体差异,研究人员对所有小鼠进行了回归分析,揭示了社交互动行为与Drd1和Pdyn表达之间的负相关,将更高的社交回避与这些基因的更高表达联系起来。未发现与Creb1的相关性,表明应激诱导的Pdyn升高依赖于CREB激活(磷酸化)。这些发现表明,在NAc的D1R表达MSNs中应激相关的DYN诱导是易感性的生物标志物。
应激与情绪障碍(如重度抑郁障碍和创伤后应激障碍)密切相关,这些疾病共享社交回避、快感缺失等核心症状。伏隔核(NAc)中的CREB转录因子在应激反应中起关键作用:应激激活CREB后,上调强啡肽(DYN)表达,DYN通过kappa-阿片受体(KORs)产生抑郁样行为。然而,个体间应激敏感性的差异(易感性与韧性)背后的分子机制尚不明确,特别是NAc中D1R表达中型多棘神经元(MSNs)内DYN的贡献尚未被阐明。为此,研究人员利用慢性社交挫败应激(CSDS)模型,在雄性C57BL/6J小鼠中探讨NAc中D1R表达MSNs的DYN与社交回避行为的关系。该研究发表于《IBRO Neuroscience Reports》。研究使用10天CSDS范式,随后进行开放场社交互动(OFSI)测试,将小鼠分为易感(SUS)和韧性(RES)组,并另设对照组(CTRL)。通过定量(q)RNAscope荧光原位杂交技术,检测NAc中Creb1、Drd1和Pdyn的mRNA表达,利用共聚焦显微镜成像和HALO软件定量分析。研究发现,社交回避行为与Drd1和Pdyn表达升高呈负相关,而与Creb1无关,提示NAc D1R表达MSNs中DYN的诱导是应激易感性的生物标志物。该工作为理解应激相关障碍的神经机制提供了新见解,并支持靶向KORs的治疗策略。
**技术方法概述**(不超过250字):
研究使用成年雄性C57BL/6J小鼠(来自Jackson Laboratory)和CFW攻击鼠(来自Charles River)。CSDS范式:每天将C57小鼠放入CFW攻击鼠笼中5分钟或至50次咬击,随后用穿孔隔板共居24小时,持续10天。OFSI测试:第11天在方形旷场中测量社交互动比率(有目标鼠时在互动区时间/无目标鼠时时间)。24小时后取脑,用定量(q)RNAscope Multiplex Fluorescent V2 Assay(ACDBio)检测NAc切片(20 μm)中Creb1、Drd1和Pdyn的mRNA,使用Opal染料荧光标记,Leica SP8共聚焦显微镜(20×物镜,3×3 tilescan,z-stack 10步,每步0.5 μm)成像,HALO软件(V3.5)定量分析探针拷贝数。
**研究结果**:
1. **社交行为分组结果**:基于OFSI测试,将CSDS暴露小鼠分为易感(SUS)(社交互动比率<1.0)和韧性(RES)(比率≥1.0)。单因素方差分析显示组间显著差异(F[2,12]=15.40, p=0.0005),SUS小鼠的社交互动比率显著低于CTRL和RES(p<0.01),而RES与CTRL无差异。在目标鼠存在时,SUS小鼠在互动区时间显著减少(p<0.01),且SUS和RES小鼠在目标鼠存在时运动距离均降低(p<0.05),但空杯时无差异,表明运动能力未受影响。
2. **基因表达细胞数量无差异**:通过qRNAscope分析,CSDS未改变NAc中表达Creb1、Drd1、Pdyn或Drd1+Pdyn的细胞数量(均p>0.05),且>95%的Drd1表达细胞共表达Pdyn,与先前研究一致。
3. **每个细胞中基因表达量的组间差异**:在每个标记阳性细胞中,Creb1探针拷贝数无组间差异(F[2,12]=0.2426, p=0.7883)。但Drd1拷贝数在SUS小鼠中显著高于CTRL和RES(p<0.01),Pdyn拷贝数在SUS小鼠中显著高于RES(p<0.05),而RES与CTRL无差异。
4. **基因表达与社交行为的相关性分析**:将RES和SUS合并为DEF组,与CTRL比较。相关分析显示,DEF小鼠中社交互动比率与Drd1拷贝数(r=-0.7524, p=0.0120)和Pdyn拷贝数(r=-0.7822, p=0.0075)均呈显著负相关,即社交回避越高,基因表达越高。CTRL中无相关,且Pdyn的斜率组间差异显著(F[1,11]=8.630, p=0.0135)。Creb1无相关。多元线性回归表明,在DEF小鼠中Creb1和Drd1共同预测Pdyn水平(p=0.0182),而CTRL中不显著。
**讨论与结论**:
讨论部分指出,这些发现与大量文献一致,即NAc中DYN升高与抑郁行为相关。先前研究显示,CREB功能增强导致DYN表达升高,进而通过KORs产生抑郁样表型。本研究中,易感小鼠Drd1和Pdyn同时升高,而韧性小鼠无此变化,提示D1R表达MSNs活性升高在韧性中可能起保护作用,但伴随DYN升高则产生抑郁效应。此外,基因间交互分析显示,应激暴露可导致细胞功能的复杂重组。研究局限性包括:仅使用雄性小鼠,需在雌性中验证;未覆盖其他NAc细胞类型(如D2R表达MSNs、小胶质细胞等)中DYN/KOR的表达;未来需扩展至快感缺失等行为域。研究结论翻译为:这些发现表明,NAc中D1R表达MSNs内应激诱导的强啡肽(DYN)是易感性的生物标志物(stress-related induction of DYN in D1R-expressing MSNs within the NAc is a biomarker of susceptibility)。