昼夜节律紊乱通过基底前脑 - 海马胆碱能系统导致认知障碍

《Communications Biology》：Circadian rhythm disruption causes cognitive impairment through the basal forebrain-hippocampal cholinergic system

　　

摘要

昼夜节律紊乱与认知障碍有关，但涉及胆碱能信号传导的机制尚不明确。本研究调查了轮班工作是否通过基底前脑 - 海马通路改变胆碱能因子并损害认知功能。在人类受试者中，我们使用蒙特利尔认知评估（MoCA）评估认知表现，并测量了轮班工作者和非轮班工作者的血清胆碱能生物标志物。与此同时，我们利用遭受昼夜节律紊乱的雄性 C57BL/6?J 小鼠来模拟轮班工作引起的认知缺陷，并利用雄性 ChAT-IRES-Cre 小鼠对基底前脑 - 海马胆碱能投射进行光遗传学探测。与非轮班工作者相比，轮班工作者的 MoCA 评分较低，且胆碱能因子谱发生改变。在小鼠中，昼夜节律紊乱导致认知障碍，降低了胆碱能神经元的兴奋性，并破坏了基底前脑 - 海马路径中的突触传递。光遗传学激活这一胆碱能通路恢复了 ChAT-IRES-Cre 小鼠的认知表现。这些发现表明，与轮班工作相关的认知衰退可能涉及胆碱能调节异常，且基底前脑 - 海马胆碱能投射代表了昼夜节律相关认知障碍的潜在环路水平靶点。