应激是影响情感和记忆环路的最重要环境因素之一,前额叶是调节情感和记忆功能的神经环路中的关键节点和路径。促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)神经元是公认的机体应激反应的中枢驱动力。我们提出前额叶存在有CRH应激神经环路,在抑郁症的发生发展中发挥重要作用。具体假设是应激时前额叶CRH神经环路激活,通过CRH受体和GABA受体的相互作用调控GABA的活性,从而抑制皮层锥体细胞的兴奋性传递,皮层对下丘脑的抑制解除。一方面导致HPA轴长期过度活化,另一方面,直接参与抑郁相关行为的调节。本课题拟采用光敏通道调控的CRH转基因鼠,描绘前额叶CRH神经环路的结构连接及其对抑郁相关行为的影响;揭示在正常和应激下前额叶CRH神经环路对突触传递的影响及其机制;确定前额叶CRH受体与GABA受体间的相互作用及其信号通路。期望阐述前额叶CRH神经环路通过对应激反应的调节,参与抑郁症发病的作用和机制。
medial prefrontal cortex;corticotropin-releasinghormone;paraventricular nucleus;depression;circuit
按计划完成任务书拟定的研究内容,取得以下进展解析了内侧前额叶CRH神经元局部环路研究。发现不同类型CRH神经元在皮层局部环路中具有不同功能,可以进行同类神经元之间调控及作用于锥体调控;实现了前额叶-下丘脑室旁核CRH神经元特定环路的单细胞分辨率的全脑联结,发现前额叶至下丘脑CRH神经元的单突触联结;光遗传刺激mPFC的CRH神经元后,小鼠焦虑样行为不变而抑郁样行为增加,化学遗传学方法特异抑制mPFC的CRH神经元,小鼠的抑郁样行为被改善;电生理实验发现,低浓度CRH提高mPFC锥体神经元的兴奋性,高浓度CRH降低mPFC锥体神经元的兴奋性,这两种效应都是由CRHR1所介导;CRH 激活的PKA/PKC 信号通路促进 GABAAR 上膜转位与膜锚定。此外,系统研究了视黄酸和脱落酸调控前额叶-下丘脑应激环路的的分子机制及其与抑郁症的发病的关系。