糖皮质激素受体信号在慢性应激差异化调控杏仁核神经元结构中的作用及机制研究

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持续性的应激暴露(慢性应激)是引发焦虑障碍等精神疾病最常见的社会环境因素。焦虑障碍是中国乃至全球患病率最高的一种精神疾病,已成为影响人类身心健康以及经济社会发展的重大公共卫生问题。全面了解焦虑障碍等精神疾病的致病机制,以开发出精准有效的疾病防治策略,具有重要的科学和社会价值。杏仁核是介导慢性应激损害大脑情感功能的核心靶区之一,慢性应激对杏仁核,尤其是其基底外侧区(Basolateral amygdala,BLA)的结构与功能重塑与焦虑障碍等精神疾病的发生密切相关。本课题组前期研究发现,慢性应激在致焦虑过程中,对整合在不同神经环路的BLA神经元的突触结构产生了明显的差异化调控——慢性束缚应激(Chronic restraint stress,CRS)选择性地增加了投射至腹侧海马(Ventral hippocampus,vHPC)BLA神经元上树突棘的密度,增强了这类神经元上的兴奋性谷氨酸能输入;但对投射至内侧前额叶皮层(Medial prefrontal cortex,mPFC)和伏隔核(Nucleus accumbens,NAc)的BLA神经元无明显影响。然而,目前对这种差异化调控产生的分子机制知之甚少。BLA的神经元具有高度的连接及功能异质性。BLA内的神经元混杂交错,即使是相邻的两个神经元,都可能整合在功能完全不同的神经环路中。由于它们所处的微环境(如应激过程中显著升高的皮质激素浓度)几乎一致,但在应激应对过程中却产生明显不同的反应,提示这些神经元可能存在不同的信号接收或传递机制。众所周知,慢性应激会引起下丘脑-垂体-肾上腺轴(Hypothalamic–Pituitary–Adrenal axis,HPA axis)的过度激活,引起糖皮质激素水平持续升高,并激活糖皮质激素受体(Glucocorticoid receptor,GR)信号,其在应激调控杏仁核神经元结构和功能中发挥着重要作用。已有研究表明,GR异常激活与神经元的形态、突触及功能变化密切相关,我们推测GR信号可能在慢性应激差异化调控不同环路BLA神经元中发挥相应作用。为回答上述问题,我们利用慢性束缚应激(CRS)范式,探究糖皮质激素受体(GR)信号在慢性应激差异化调控不同BLA神经元中的作用及潜在机制。结果发现:(1)CRS显著增强了投射到vHPC的BLA神经元(BLA→vHPC Projection Neuros,PNs)上GR的表达,而对投射到mPFC和NAc的BLA神经元GR的表达无明显影响;(2)小鼠体内皮质酮水平随应激时间增长而持续上升,并引起BLA→vHPC PNs中GR的过度响应;(3)阻断GR通路能够有效逆转CRS诱导BLA→vHPC PNs树突增生及树突棘重塑;(4)阻断GR通路能够有效缓解CRS对小鼠焦虑样行为的增加效应。综上所述,CRS引起小鼠体内糖皮质激素水平升高,并引起不同BLA PNs上糖皮质激素受体GR的差异化响应,进而介导了CRS对不同神经环路BLA神经元突触结构的差异化调控,引起小鼠焦虑样行为增加。本研究拓展了我们对慢性应激损害大脑情感功能的机制了解,并为应激相关情感障碍的精准防治提供了新的实验依据。
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