《Journal of Comparative Neurology》：Subcellular Localization of Dopamine D1 and D2 Receptors in the Mouse Hippocampus
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通过多巴胺1型受体（D1R）和多巴胺2型受体（D2R）的多巴胺信号传导调节了学习与记忆所依赖的海马突触可塑性，然而这些受体在海马内的亚细胞定位尚不清楚。在此，研究人员进行了电子显微镜免疫细胞化学（electron microscopic immunocytoc
通过多巴胺1型受体（D1R）和多巴胺2型受体（D2R）的多巴胺信号传导调节了学习与记忆所依赖的海马突触可塑性，然而这些受体在海马内的亚细胞定位尚不清楚。在此，研究人员进行了电子显微镜免疫细胞化学（electron microscopic immunocytochemistry）以阐明D1R和D2R在小鼠海马亚区的分布。在CA1和CA3的辐射层（stratum radiatum, SR），D1R和D2R免疫反应性主要发现于锥体细胞树突棘和无髓轴突上，在轴突终末和胶质细胞中较少。在两个区域中，D1R标记的终末主要形成不对称（兴奋性型）突触作用于树突棘，而D2R标记的终末主要形成对称（抑制性型）突触作用于锥体细胞树突干。在齿状回（dentate gyrus, DG）门区，D1R标记几乎仅见于无髓轴突和胶质细胞。门区中的D2R免疫反应性同样存在于无髓轴突和胶质细胞，但也在苔藓细胞来源的树突棘以及形成对称突触的终末中检测到。这些发现表明多巴胺受体定位于影响小鼠海马中兴奋性和抑制性信号传导的位置。由于D1R和D2R对神经元信号传导产生相反效应，它们在锥体神经元区室上的定位为突触可塑性和锥体细胞活动的双向调节提供了结构基础。此外，与锥体神经元和门区中间神经元接触的抑制性终末上存在D2R，提示其在调节海马内抑制性环路中发挥作用。
多巴胺（dopamine）作为中枢神经系统中重要的神经调质，通过激活多巴胺受体（dopamine receptors, DARs）调节神经元兴奋性、突触可塑性和网络动态。DARs属于G蛋白偶联受体（G-protein coupled receptors, GPCRs）家族，分为D1样受体（D1、D5）和D2样受体（D2、D3、D4）两类，分别激活或抑制腺苷酸环化酶。在海马中，多巴胺信号对学习与记忆所依赖的突触可塑性（如长时程增强LTP和长时程抑制LTD）至关重要。然而，尽管已有大量研究利用报告基因小鼠揭示了DARs在海马不同亚区和细胞类型中的表达模式，但内源性受体蛋白的亚细胞定位仍然未知，这限制了研究人员对多巴胺如何通过特定突触位点调节海马功能的理解。为此，研究人员开展了本研究，旨在通过电子显微镜免疫细胞化学技术，在超微结构水平上系统描述D1R和D2R在小鼠海马CA1、CA3和齿状回（DG）亚区的分布，为理解多巴胺信号的突触组织提供结构基础。该论文发表在《Journal of Comparative Neurology》。
研究人员为开展本研究主要采用了以下关键技术方法：使用6只2月龄C57BL/6J小鼠（3雄3雌，来源于先前Marques-Lopes等人的队列）；通过电子显微镜免疫细胞化学（electron microscopic immunocytochemistry）对D1R和D2R进行免疫金标记（实际使用DAB显色，但方法本质是免疫电镜），包括组织固定、切片、一抗孵育（D1R抗体为Sigma D2944，D2R抗体为Chemicon AB5084P）、生物素化二抗及ABC复合物放大、DAB显色、锇酸后固定、环氧树脂包埋、超薄切片（70 nm）及铀铅染色。成像分析使用Hitachi HT7800透射电镜，在每只小鼠每个海马亚区（CA1 SR、CA3 SR、DG门区）各取6050 μm2面积进行定量，并额外在CA3透明层（SLu）采集50个苔藓纤维终末。所有剖面按超微结构标准分类为树突、树突棘、轴突、终末、胶质细胞等。
研究结果按照原文小标题总结如下：
3.1 D1R：在CA1和CA3 SR中，D1R免疫反应性主要见于锥体神经元树突棘和无髓轴突，少量位于轴突终末和胶质细胞。在DG门区，D1R标记几乎仅见于无髓轴突和胶质细胞，树突棘和树突干极少。
3.2 D1R in CA1：在CA1 SR中，D1R标记的树突棘常见（78个剖面中76.9%接受终末接触），且大多数D1R标记终末（60.7%）形成不对称突触作用于树突棘；对称突触较少（17.9%），主要接触锥体树突。胶质细胞标记中等。
3.3 D1R in CA3：在CA3 SR中，D1R标记模式与CA1相似，树突棘常见（48个剖面中85.4%接受终末接触），轴突是最丰富的标记剖面。D1R标记终末中65.4%形成不对称突触（主要靶向树突棘），仅有2个轴-轴突触（均在雌性动物）。苔藓纤维终末中仅1.7%有D1R标记。
3.4 D1R in DG：在DG门区，D1R标记主要存在于无髓轴突和胶质细胞，树突棘和树突干极少。10个标记终末中50%形成不对称突触（靶向树突棘），30%形成对称突触（接触苔藓细胞样树突）。仅1个苔藓纤维终末有D1R标记。
3.5 D2R：D2R在CA1和CA3 SR中标记树突棘、轴突和终末，在DG门区广泛分布于苔藓细胞树突棘和抑制性终末。
3.6 D2R in CA1：在CA1 SR中，D2R标记树突棘丰富（89个剖面中85.4%接受终末接触），轴突常见。D2R标记终末中46.1%形成对称突触（主要靶向锥体树突），24.6%形成不对称突触（几乎全部靶向树突棘）。轴-轴突触罕见（2个）。
3.7 D2R in CA3：在CA3 SR中，D2R标记树突棘常见（61个剖面中72.1%接受终末接触），但未在树突干中检测到。轴突终末是最丰富的标记剖面，其中68.5%形成对称突触（主要靶向锥体树突），7.9%形成不对称突触（全部靶向树突棘，主要在雌性动物）。苔藓纤维中仅4%有D2R标记（仅雄性）。
3.8 D2R in DG：在DG门区，D2R标记树突棘（21个剖面中90.5%接受终末接触）和树突干（部分与苔藓纤维终末形成突触），轴突是最常见的标记剖面。标记终末中45.6%形成对称突触（接触中间神经元或未知类型树突），19.3%形成不对称突触（全部靶向树突棘）。胶质细胞标记相对常见。
3.9 Sex Differences：虽然未达到统计学显著，但雌性小鼠在大多数区域显示D1R和D2R标记剖面比例高于雄性，尤其在CA3中D1R标记轴突和DG中D1R标记轴突，以及CA1中D2R标记树突棘。
讨论部分总结了D1R和D2R在海马不同亚区及神经元区室的特异性分布，指出这些分布为多巴胺双向调节突触可塑性和神经活动提供了结构基础。D1R位于锥体神经元树突棘和兴奋性终末，提示其参与增强兴奋性传递和LTP；D2R位于树突棘和抑制性终末，提示其参与LTD和抑制性调控。在DG门区，D2R在苔藓细胞树突棘和抑制性终末上的定位调节反馈环路。此外，D1R和D2R对多巴胺的亲和力差异（D2R高亲和，D1R低亲和）与蓝斑（LC）的紧张性/时相性放电模式对应，提供了从LC活动到海马学习和记忆行为的潜在环路机制。尽管未达显著，雌性小鼠受体标记剖面较高的趋势提示性别依赖的受体分布可能影响行为差异。研究结论原文翻译如下：总之，本研究鉴定了CA1、CA3和DG中D1R与D2R亚细胞定位的关键相似性和差异。两种受体均存在于接受兴奋性输入的锥体神经元树突棘上，表明多巴胺双向调节海马环路中的兴奋性信号。此外，D2R选择性定位于抑制性终末，表明多巴胺也可能调节抑制性张力，从而门控海马功能。
