胡志安團隊揭示急性應激狀態下抑制覺醒的神經環路詳解

瀏覽次數：1064　發布日期：2024-4-1　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

2024年3月28日陸軍軍醫大學基礎醫學院胡志安教授團隊在Nature Communications雜志上發表文章揭示了DRN腦區谷氨酸脫羧酶2(GAD2)陽性GABA能神經元具有抑制覺醒的作用，這是通過抑制下游PVT促覺醒的神經元實現的。

1、生理狀態下DRN-GAD2神經元具有抑制覺醒的作用

研究人員在夜間（嚙齒動物活動期）通過化學遺傳學技術慢性激活DRN腦區GAD2陽性GABA能神經元（后續簡稱DRN-GAD2神經元）可顯著減少覺醒時間，增加非快速眼動睡眠時間。在日間階段激活上述神經元也會減少覺醒，增加睡眠時間。在日間和夜間階段抑制DRN-GAD2神經元均可促進覺醒，減少非快速眼動睡眠時間。病毒工具特異性誘導DRN腦區GAD2陽性GABA能神經元死亡后夜間階段促進覺醒，并能增加小鼠運動時間。

有意思的是，光纖鈣成像記錄系統監測在DRN-GAD2神經元活性表現出顯著的狀態依賴性變化：與睡眠狀態相比，在覺醒狀態下上述神經元活性更強。在睡眠向覺醒轉換階段中GAD2陽性GABA能神經元活性也增強。

圖1：生理狀態下DRN-GAD2神經元具有抑制覺醒的作用

2、急性應激狀態下DRN-GAD2神經元具有抑制覺醒的作用

急性應激增加睡眠潛伏期，促進覺醒，甚至引起失眠。免疫熒光實驗發現急性應激可激活DRN-GAD2神經元。10分鐘急性應激可促進覺醒，在誘導該類型神經元死亡后可進一步增加覺醒時間，減少非快速眼動睡眠時間。研究人員通過病毒載體工具標記急性應激激活的神經元群，在再次暴露急性應激時重激活這類神經元群可減少覺醒時間，促進睡眠，上述結果表明急性應激狀態下DRN-GAD2神經元具有抑制覺醒的作用。

圖2、急性應激狀態下DRN-GAD2神經元具有抑制覺醒的作用

3、DRN-GAD2神經元-PVT環路具有抑制覺醒的作用

病毒示蹤實驗發現DRN-GAD2神經元可投射到伏隔核、被側腹蓋區、基底前腦、丘腦室旁核(PVT）等多個腦區，其中PVT與覺醒更加緊密。電生理實驗發現在光激活DRN腦區GAD2陽性神經元可誘發PVT抑制性突觸后電流，表明DRN-GAD2神經元與PVT存在抑制性功能連接。在夜間階段慢性激活上述神經環路后減少覺醒時間。在急性應激狀態下，激活該環路減少睡眠潛伏時間，促進睡眠，減少覺醒，上述結果表明DRN-GAD2神經元通過抑制下游促覺醒的PVT神經元發揮抑制覺醒的作用。