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信息素(pheromones)是生物个体之间信息交流的化学物质。警觉信息素(alarm pheromones,APs)是动物在面对压力或受伤时分泌和释放的一种信息素,可向同种其他个体传递危险信号,使其产生特殊生理行为的改变,如呆僵时间延长或移动距离缩短等,对生活在食物链下游动物,如啮齿类动物的存活及其种系维持具有重要意义。我们前期的研究结果表明APs及其主要成分2-sec-buty-4,5-dihydrothiazole(SBT)可经犁鼻器(vomeronasal organ,VNO)和Grüeneberg神经节(Grüeneberg ganglion,GG)唤醒非快动眼(non-rapid eye-movement,NREM)睡眠和快动眼(rapid eye-movement,REM)睡眠期的小鼠并致其焦虑样行为,但这一过程的中枢机制尚且不明。目的:揭示APs唤醒作用的中枢机制。方法:首先运用顺向多级跨突触嗜神经病毒-单纯疱疹病毒(herpes simplex virus,HSV)进行嗅球注射,结合免疫荧光双标记技术找到APs唤醒作用的可能神经环路。接着用c-Fos蛋白标记从功能网络上确定SBT刺激后该环路中神经元是否被激活。最后利用6-羟多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)在蓝斑(locus coeruleus,LC)核团微量注射特异性损毁去甲肾上腺素(Noradrenaline,NA)能神经元并结合鼻腔精准气味投递及睡眠记录系统明确LC-NA损毁对SBT在NREM睡眠期唤醒作用的影响。结果:在小鼠右侧嗅球注射HSV-GFP后,在觉醒相关核团基底前脑(basal forebrain,BF)和蓝斑均可见HSV-GFP标记的神经元。在BF区域HSV-GFP与胆碱乙酰化转移酶(choline acetyltransferase,ChAT)几乎不共标记,在LC区域HSV-GFP和TH共标记神经元占注射同侧HSV-GFP标记神经元的75.70±3.20%,占注射对侧72.04±2.82%。相比鼻腔投递Air组,SBT组LC区活动神经元标记物c-Fos蛋白表达显著增多,TH神经元中c-Fos的表达显著增加,TH神经元激活比率显著增高。使用6-OHDA对LC进行损毁后,TH(+)神经元数目显著减少。LC损毁后使SBT在NREM期的唤醒作用明显减弱,表现为觉醒潜伏期延长,SBT投递期W总时间减少,REM和NREM总时间增多,投递后期的W总时间减少,REM总时间增多;对LC损毁小鼠分别投递SBT和Air,两组均未表现出明显的唤醒作用,表现为觉醒潜伏期及各睡眠-觉醒时相总时间均无统计差异。结论:LC接受来自嗅觉的信息传入;SBT经嗅觉刺激后可激活LC-NA神经元并使其活动神经元标记物c-Fos蛋白表达升高;6-OHDA特异性损毁LC-NA神经元使SBT在NREM睡眠期的唤醒作用显著减弱,提示APs唤醒作用是经嗅觉环路激活LC-NA神经元实现的。