Neuron文章：Inscopix成像研究焦慮細(xì)胞的受體靶點(diǎn)

寫在開頭：

2020，相信大家也和小編一樣，在家宅了很久很久，長(zhǎng)時(shí)間的隔離在家不出門，網(wǎng)絡(luò)上鋪天蓋地的疫情信息，讓不少人感到了迷茫、緊張、不安，甚至有了那么一絲絲恐慌，這些大都是正常的應(yīng)激反應(yīng)。如果感覺自己受到了過(guò)多的負(fù)面消息的影響，請(qǐng)將注意力適當(dāng)?shù)某榛貋?lái)，專注與自己的生活和感受，避免被負(fù)面情緒壓垮，出現(xiàn)心理應(yīng)激表現(xiàn)。

在此，我們也為大家解讀一篇最新發(fā)表在“Neuron”上的研究論文，去了解一下大麻激活的大腦受體與焦慮和壓力之間的聯(lián)系，從分子水平的藥理學(xué)治療，調(diào)節(jié)與壓力相關(guān)的焦慮和抑郁癥狀。

摘要

杏仁核和背內(nèi)側(cè)前額葉皮層(dmPFC)之間的功能耦合與消極情感狀態(tài)的產(chǎn)生有關(guān)；然而，壓力增加杏仁核- dmPFC突觸強(qiáng)度并產(chǎn)生焦慮樣行為的機(jī)制尚不清楚。范德比爾特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（Vanderbilt University Medical Center）的研究人員結(jié)合Inscopix在體超微顯微成像技術(shù)和動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)大麻激活的大腦受體可以作為減少壓力的靶點(diǎn)，激活受體的分子可以較少兩個(gè)腦域之間的焦慮關(guān)聯(lián)，進(jìn)而保護(hù)個(gè)體免受壓力侵害。這項(xiàng)研究近期發(fā)表在Neuron上，“Endocannabinoid Signaling Collapse Mediates Stress-Induced Amygdalo-Cortical Strengthening”。

研究人員證明了小鼠基底外側(cè)杏仁核(BLA)-邊緣前前額葉皮層(plPFC)回路是通過(guò)應(yīng)激和激活這一途徑在抗焦慮中發(fā)揮作用的。此外，他們還證明了急性壓力暴露會(huì)導(dǎo)致在相互的BLA-plPFC-BLA亞回路中突觸強(qiáng)度的持續(xù)增加。重要的是，發(fā)現(xiàn)2-花生四烯酸甘油酯(2-AG)介導(dǎo)的內(nèi)源性大麻素信號(hào)是限制BLA-plPFC突觸谷氨酸釋放的關(guān)鍵機(jī)制，而多模態(tài)2-AG信號(hào)的功能崩潰則是導(dǎo)致應(yīng)激暴露后持續(xù)的電路特異性突觸強(qiáng)化和焦慮樣行為的分子機(jī)制。這些數(shù)據(jù)表明，2-AG信號(hào)通路的電路特異性損傷可能促進(jìn)BLA和plPFC之間的功能耦合，以及環(huán)境應(yīng)激向情感性病理的轉(zhuǎn)化。

正文

壓力暴露是導(dǎo)致嚴(yán)重抑郁、焦慮和物質(zhì)使用障礙等精神疾病發(fā)展和惡化的主要危險(xiǎn)因素。此外，嚴(yán)重的壓力會(huì)最終發(fā)展為創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)。在此背景下，了解壓力暴露轉(zhuǎn)化為獨(dú)特的病理行為、情緒和認(rèn)知領(lǐng)域的分子、細(xì)胞和環(huán)路水平的機(jī)制可能具有廣泛的臨床意義。此外，闡明壓力與情感性精神病理之間的分子機(jī)制可以揭示減輕壓力對(duì)精神健康不良影響的新治療方法。盡管許多壓力調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)控信號(hào)系統(tǒng)的識(shí)別已經(jīng)揭示了情感性疾病潛在的新的治療靶點(diǎn)，內(nèi)源性大麻素(eCB)信號(hào)系統(tǒng)是一個(gè)主要的藥物開發(fā)候選代表。

eCB信號(hào)系統(tǒng)與應(yīng)激反應(yīng)生理學(xué)密切相關(guān)，而eCB信號(hào)的藥理增強(qiáng)被認(rèn)為是一種治療應(yīng)激和創(chuàng)傷相關(guān)精神疾病的新方法。在突觸水平，2-花生四烯基甘油(2-AG)介導(dǎo)的eCB信號(hào)是一個(gè)廣泛表達(dá)的抑制性逆行信號(hào)系統(tǒng)。具體地說(shuō)，2-AG是由突觸后神經(jīng)元通過(guò)二酰甘油-脂肪酶(DAGLa)以活動(dòng)依賴的方式產(chǎn)生，并激活突觸前CB1受體，降低神經(jīng)遞質(zhì)釋放的概率。2-AG被單酰甘油脂肪酶(MAGL)在突觸前末端和膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)降解。最近的研究表明2-AG信號(hào)是一種關(guān)鍵的應(yīng)激調(diào)節(jié)系統(tǒng)，2-AG增強(qiáng)是一種治療應(yīng)激相關(guān)精神疾病的新方法。例如，2-AG的缺乏與焦慮增加、恐懼消退受損以及對(duì)應(yīng)激性焦慮的易感性增加有關(guān)。相反地，2-AG的增加可以提高壓力恢復(fù)力，防止壓力引起的焦慮。盡管有這些數(shù)據(jù)，2-AG與環(huán)境壓力相互作用從而影響情緒行為的精確的細(xì)胞和環(huán)路水平的機(jī)制還沒有被很好地理解。

過(guò)去十年的研究已經(jīng)闡明了在調(diào)節(jié)壓力反應(yīng)、焦慮和情緒調(diào)節(jié)方面連接情緒和認(rèn)知控制中心的不同的大腦環(huán)路。例如，在人類中，當(dāng)暴露于威脅刺激時(shí)，背內(nèi)側(cè)前額葉皮層(dmPFC)和杏仁核表現(xiàn)出興奮性耦合，杏仁核-dmPFC環(huán)路的增強(qiáng)活動(dòng)與焦慮的主觀評(píng)級(jí)相關(guān)。與這些發(fā)現(xiàn)一致的是，嚙齒類動(dòng)物基底外側(cè)杏仁核(BLA)激活前邊緣前額葉皮層 (plPFC)(與人類dmPFC相似的嚙齒類動(dòng)物)的輸入，會(huì)產(chǎn)生焦慮樣行為，并在面對(duì)不確定性時(shí)對(duì)恐懼反應(yīng)產(chǎn)生偏見行為。最近的研究也表明，BLA-plPFC的谷氨酸能突觸在應(yīng)激暴露后發(fā)生突觸前強(qiáng)化。綜上所述，這些數(shù)據(jù)表明，增強(qiáng)的杏仁核- dmpfc(嚙齒動(dòng)物中的BLA-plPFC)耦合可能代表了一種將壓力暴露轉(zhuǎn)化為焦慮樣情緒狀態(tài)的保守環(huán)路機(jī)制。然而，其分子機(jī)制有助于應(yīng)力誘導(dǎo)的BLA-plPFC回路的增強(qiáng)和應(yīng)激暴露后焦慮樣行為的產(chǎn)生尚不清楚。在這里，研究人員闡明了一個(gè)eCB機(jī)制，將壓力暴露與BLA-plPFC亞環(huán)路特異性突觸強(qiáng)化和持續(xù)性焦慮樣行為聯(lián)系起來(lái)。

結(jié)果

1.     BLA-plPFC電路具有應(yīng)激反應(yīng)性和抗焦慮性

為了研究調(diào)節(jié)BLA-plPFC連通性和可塑性的分子機(jī)制，研究人員首先驗(yàn)證了該環(huán)路是通過(guò)暴露于壓力而參與的(圖1A)。利用在體光纖光度法，研究人員觀察到，不可預(yù)測(cè)的足底電擊應(yīng)激顯著增加了激活plPFC的BLA軸突終末突觸前Ca2+內(nèi)流，并對(duì)休克開始起定時(shí)鎖定作用(圖1B和1C)。接下來(lái)，研究人員使用Inscopix在體超微顯微成像技術(shù)對(duì)體內(nèi)單細(xì)胞Ca2+成像來(lái)檢測(cè)plPFC神經(jīng)元對(duì)足底電擊的反應(yīng)。整個(gè)視野內(nèi)神經(jīng)元的Ca2+信號(hào)隨電擊暴露而增加(圖1D和1E)，隨后的單細(xì)胞分析顯示了三種不同的神經(jīng)元種群：應(yīng)激興奮性(44.40%)、應(yīng)激抑制性(38.43%)和應(yīng)激無(wú)反應(yīng)性(17.16%)(圖1F和1G)。(興奮性:|z| = 3.83，抑制性:|z| = 2.62，雙尾t檢驗(yàn)p = 0.0073)，合成平均信號(hào)為興奮性(z = 1.09;圖1H)，提示應(yīng)激誘導(dǎo)的plPFC神經(jīng)元興奮多于抑制。這些數(shù)據(jù)表明，壓力暴露參與了BLA-plPFC環(huán)路，并導(dǎo)致了plPFC神經(jīng)元活性的增強(qiáng)。

壓力暴露是焦慮障礙發(fā)展的普遍危險(xiǎn)因素，嚙齒動(dòng)物的壓力暴露可以模擬許多與情感性障礙相關(guān)的精神病理領(lǐng)域。事實(shí)上，在足底電擊應(yīng)激暴露24小時(shí)后，研究人員觀察到在高架零迷宮(EZM)中焦慮樣行為的增加(圖1I)。為了測(cè)試是否可以通過(guò)直接激活BLA-plPFC環(huán)路來(lái)再現(xiàn)“應(yīng)激樣”狀態(tài)，研究人員使用了一種交叉的化學(xué)發(fā)生方法來(lái)具體增強(qiáng)投射到plPFC的BLA神經(jīng)元的興奮性(圖1J)。研究人員使用全細(xì)胞電流鉗電生理學(xué)方法研究了氯氮平氮氧化物(CNO)應(yīng)用后，plPFC投射的BLA錐體神經(jīng)元表達(dá)的hM3D設(shè)計(jì)受體被設(shè)計(jì)藥物(GqDREADD)激發(fā)的興奮性動(dòng)作電位(APs)特異性激活(圖1K)。在BLA(圖1L)和mPFC(圖1M)中，給予CNO也可誘導(dǎo)cFOS的穩(wěn)健表達(dá)。此外，盡管應(yīng)激導(dǎo)致plPFC神經(jīng)元的激活(圖1 d和1 e)，但在GqDREADD激活BLA-plPFC神經(jīng)環(huán)路后，應(yīng)激沒有導(dǎo)致cFOS在BLA(n = 6，p = 0.6418)或plPFC (n = 6，p = 0.0855)的表達(dá)的進(jìn)一步增加，表明應(yīng)激和GqDREADD激活補(bǔ)充了重疊BLA-plPFC神經(jīng)環(huán)路。在高架十字迷宮(EPM)中，該環(huán)路的化學(xué)發(fā)生激活顯著增強(qiáng)了焦慮樣行為(圖1N)。這些數(shù)據(jù)表明，在小鼠中，BLA-plPFC回路是應(yīng)激響應(yīng)的，其激活是焦慮源性的，提示應(yīng)激誘導(dǎo)的焦慮樣行為可以通過(guò)增強(qiáng)BLA-plPFC環(huán)路功能來(lái)介導(dǎo)。

圖1 壓力暴露會(huì)激活焦慮性的BLA-plPFC回路

2.     應(yīng)激暴露增強(qiáng)了BLA-plPFC互反電路中的興奮性信號(hào)

數(shù)據(jù)表明，增強(qiáng)的BLA-plPFC環(huán)路活性可能是環(huán)境壓力轉(zhuǎn)化為焦慮樣行為的相關(guān)底物。為了研究在BLA-plPFC電路中受到壓力誘導(dǎo)的突觸適應(yīng)性，使用了順行chr2輔助投射靶向、逆行追蹤方法和體外電生理學(xué)相結(jié)合的方法(圖2A和2B)。將順行性腺相關(guān)病毒aav5 - camki -ChR2- eyfp (ChR2)與逆行性AAV2-CAG-td-Tomato (rAAV)共注射入BLA后4 ~ 6周，處死小鼠進(jìn)行體外電生理研究。

足底電擊后24小時(shí)，研究人員觀察到，rAAV+ L2/3 plPFC神經(jīng)元中，BLA源性oEPSC振幅增加，配對(duì)脈沖比(PPR)下降(圖2C-2E)，應(yīng)激后，在一個(gè)互反的BLA-plPFC-BLA子環(huán)路中，谷氨酸釋放概率增加。這種增強(qiáng)的興奮性驅(qū)動(dòng)伴隨著rAAV+ L2/3神經(jīng)元突觸驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作電位放電概率的增加和這些神經(jīng)元固有的興奮性的少量但顯著的增加(圖2F和2G)。

研究人員還觀察到，在L2/3rAAV+神經(jīng)元上，光遺傳誘導(dǎo)的異步EPSCs(o-aEPSCs)的頻率增加，但幅度沒有增加，證實(shí)了應(yīng)激暴露后24小時(shí)BLA-plPFC突觸的突觸前釋放概率增加(圖2H)。相反，L2/3rAAV神經(jīng)元的興奮性輸入(圖2J)、PPR(圖2K)或軀體驅(qū)動(dòng)AP放電(圖2L)在應(yīng)激后沒有明顯變化。在L2/3 rAAV中觀察到的唯一變化是神經(jīng)元光基因誘發(fā)的動(dòng)作電位放電明顯減少(圖2M)。

3.     內(nèi)源性大麻素信號(hào)廣泛地抑制從BLA到plPFC的谷氨酸能輸入

鑒于觀察到的應(yīng)激誘導(dǎo)的BLA-plPFC谷氨酸能傳遞的增加是由增強(qiáng)的突觸前釋放介導(dǎo)的，研究人員接下來(lái)試圖確定這種效應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。眾所周知，逆行作用的ECBs，即anandamide(AEA)和2-AG，受到應(yīng)激的調(diào)節(jié)，并調(diào)節(jié)PFC中的突觸傳遞，這增加了這個(gè)神經(jīng)調(diào)制系統(tǒng)中的功能損傷可能有助于應(yīng)激暴露后BLA-plPFC突觸突觸前驅(qū)動(dòng)增加的可能性。為了驗(yàn)證這一假設(shè)，研究人員首先證明了大麻素受體激動(dòng)劑cp55，940在rAAV+和rAAV中強(qiáng)烈地抑制了血乳酸誘發(fā)的oEPSC振幅。L2/3plPFC神經(jīng)元，表明BLA投射到plPFC受到大麻素受體的廣泛調(diào)節(jié)(圖3A、3B、3E和3F)。為了確定ECBs是否調(diào)節(jié)BLA-plPFC谷氨酸能傳遞，研究人員分析了去極化誘導(dǎo)的興奮抑制(DSE)，這是一種典型的2-AG介導(dǎo)的短期突觸抑制，突觸后短暫的去極化導(dǎo)致2-AG的產(chǎn)生，并通過(guò)與突觸前CB1受體結(jié)合抑制谷氨酸的釋放。研究人員發(fā)現(xiàn)，突觸后10s去極化至+30 mV誘導(dǎo)的DSE在L2/3rAAV+和rAAV上均有表達(dá)。CB1反向激動(dòng)劑利莫那班或DO34是2-AG生物合成限速酶(DAGL)的抑制劑(圖3C和3G)。有趣的是，這兩個(gè)化合物單獨(dú)誘導(dǎo)了PPR的顯著降低，表明2-AG-CB1信號(hào)可以緊張性地抑制BLA-plPFC突觸的谷氨酸釋放(圖3D和3H)。為了確保利莫那班對(duì)PPR的影響是由于阻斷緊張性ECB信號(hào)而不是其反向激動(dòng)劑特性，研究人員用中性CB1拮抗劑NESS0327(Ness)重復(fù)了這一實(shí)驗(yàn)。Ness和利莫那班都阻斷DSE，降低PPR，并導(dǎo)致更大的oEPSC振幅，進(jìn)一步支持ECB對(duì)BLA-plPFC谷氨酸能突觸的緊張性控制。鑒于強(qiáng)直的ECB信號(hào)通常被歸因于AEA，而不是2-AG(Kim和Alger，2010)，研究人員通過(guò)證明利莫那班和DO34都增加了o-aEPSCs的頻率，但沒有增加幅度，從而增強(qiáng)了研究人員的PPR實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了這些突觸上的強(qiáng)直的2-AG-CB1信號(hào)(圖3I-3K)。這些數(shù)據(jù)為BLAplPFC突觸廣泛表達(dá)的多模態(tài)強(qiáng)直相2-AG介導(dǎo)的突觸前神經(jīng)遞質(zhì)釋放的調(diào)節(jié)提供了證據(jù)。為了檢查ECB信號(hào)在plPFC中的輸入特異性，研究人員在檢查MDT向plPFC的投射時(shí)進(jìn)行了相同的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)。眾所周知，MDT具有低CB1的表達(dá)，因此，研究人員幾乎沒有觀察到CP55，940誘導(dǎo)的oEPSC幅度的抑制和沒有DSE，這表明ECB調(diào)節(jié)plPFC中的興奮性傳遞具有電路水平的特異性。

4.     應(yīng)激破壞了對(duì)BLA-plPFC互易谷氨酸能回路的2-AG抑制

在觀察到應(yīng)激增加了BLA-plPFC相互回路內(nèi)的突觸前釋放概率，以及進(jìn)入plPFC的BLA輸入受到2-AG信號(hào)的高度調(diào)控后，研究人員接下來(lái)試圖確定應(yīng)激誘導(dǎo)的突觸增強(qiáng)是否是由BLA-plPFC 2-AG信號(hào)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)介導(dǎo)的。使用質(zhì)譜，研究人員觀察到應(yīng)激暴露24小時(shí)后降低了mPFC中2-AG的水平，這與之前在其他大腦區(qū)域的研究一致 (圖4A)。此外，在應(yīng)激小鼠的mPFC中，花生四烯酸(AA)(2-AG水解的主要降解產(chǎn)物)的體積水平也顯著降低(圖4B)。這些數(shù)據(jù)表明，應(yīng)激暴露可以下調(diào)mPFC中2-AG的合成，因?yàn)?-AG和AA的水平在應(yīng)激暴露后都同樣降低；為了支持這一點(diǎn)，用MAGL抑制劑JZL184抑制2-AG水解增加了2-AG，減少了AA(圖4A和4B)。重要的是，用JZL184升高2-AG水平反轉(zhuǎn)，而用DO34降低2-AG水平會(huì)加劇EZM中應(yīng)激誘導(dǎo)的焦慮樣行為的增加，支持2-AG信號(hào)可以雙向調(diào)節(jié)應(yīng)激誘導(dǎo)的焦慮的概念(圖4C)。最后，研究人員發(fā)現(xiàn)JZL184的抗焦慮作用需要CB1受體的可用性。

研究人員接著驗(yàn)證了這一假說(shuō)，即應(yīng)激誘導(dǎo)的BLA-plPFC相互回路的加強(qiáng)是由2-AG介導(dǎo)的對(duì)BLA-plPFC谷氨酸能傳遞的抑制崩潰所介導(dǎo)的。研究人員再次發(fā)現(xiàn)，應(yīng)激使L2/3rAAV+神經(jīng)元選擇性地增加突觸前釋放概率，表現(xiàn)為應(yīng)激后24小時(shí)的PPR降低(圖4D和4E)。有趣的是，盡管沐浴應(yīng)用DO34降低了非應(yīng)激小鼠的PPR，但這種作用在應(yīng)激動(dòng)物中被阻斷了。此外，DO34的應(yīng)用阻斷了應(yīng)力誘導(dǎo)的PPR的進(jìn)一步降低。相反，在BLA-L2/3rAAV+突觸應(yīng)用JZL184對(duì)2-AG信號(hào)的藥理增強(qiáng)能夠以CB1依賴的方式選擇性地挽救這種應(yīng)激誘導(dǎo)的PPR下降(圖4E和S5A)。在BLA-L2/3rAAV+突觸中，2-AG信號(hào)的藥理增強(qiáng)能夠選擇性地挽救這種應(yīng)激誘導(dǎo)的PPR下降(圖4E和S5A)。最后，在2-AG時(shí)相信號(hào)方面也觀察到了類似的模式，因?yàn)閼?yīng)激降低了L2/3rAAV+神經(jīng)元的DSE幅度，這種效應(yīng)可以通過(guò)JZL184孵育而得到挽救(圖4F和4G)，這種效應(yīng)依賴于應(yīng)激源的強(qiáng)度，并在應(yīng)激暴露后3天恢復(fù)。根據(jù)PPR觀察，預(yù)先應(yīng)用利莫那班可以阻斷JZL184對(duì)DSE的影響。L2/3rAAV_神經(jīng)元(圖4H-4K)和L5神經(jīng)元(數(shù)據(jù)未顯示)未觀察到應(yīng)激誘導(dǎo)的變化。這些數(shù)據(jù)表明，應(yīng)激誘導(dǎo)的BLA-plPFC突觸的相位和強(qiáng)直2-AG信號(hào)的崩潰可能有助于應(yīng)激誘導(dǎo)的BLA-plPFC電路的加強(qiáng)和隨后焦慮樣行為的表達(dá)(圖4L)。有趣的是，雌性小鼠沒有表現(xiàn)出應(yīng)激誘導(dǎo)的DSE幅度的降低，這表明應(yīng)激對(duì)強(qiáng)直性和相性2-AG信號(hào)的影響可能在性別之間有所不同。然而，DSE在2MT暴露時(shí)受損，表明2-AG信號(hào)崩潰不是應(yīng)激源特有的。為了進(jìn)一步支持應(yīng)激誘導(dǎo)的2-AG-CB1對(duì)BLA興奮性輸入的調(diào)節(jié)功能崩潰，研究人員證明了應(yīng)激阻斷了利莫那班和NESS增加OEPSC幅度的能力，完全阻斷了NESS降低PPR的能力，同時(shí)部分阻斷了利莫那班降低BLA-L2/3plPFC rAAV+突觸PPR的能力。

最后，研究人員的質(zhì)譜數(shù)據(jù)顯示，應(yīng)激暴露后mPFC的AEA水平也降低(圖S5D)。這暗示了壓力也可能損害BLA-plPFC電路的AEA調(diào)節(jié)。然而，與AEA降解抑制劑PF3845孵育，既不影響基礎(chǔ)PPR，也不挽救應(yīng)激誘導(dǎo)的PPR或DSE幅度的下降，表明AEA不強(qiáng)烈調(diào)節(jié)BLA-plPFC谷氨酸能傳遞。此外，應(yīng)激暴露不影響大麻素激動(dòng)劑誘導(dǎo)的BLA-L2/3plPFC突觸的突觸抑制，這表明應(yīng)激損害了2-AG水平，而不是影響CB1受體的敏感性。

5.     前緣DAGLa缺失增加了BLA-plPFC突觸強(qiáng)度和焦慮樣行為

到目前為止，數(shù)據(jù)表明，2-AG在限制從BLA到plPFC的興奮性輸入方面起著至關(guān)重要的作用，應(yīng)激暴露以一種電路特異性的方式損害了這一信號(hào)的有效性，有助于應(yīng)激后突觸的加強(qiáng)。這些數(shù)據(jù)表明，plPFC內(nèi)的2-AG信號(hào)缺失可能通過(guò)增強(qiáng)應(yīng)激后的BLA-plPFC谷氨酸能偶聯(lián)而導(dǎo)致焦慮樣行為的產(chǎn)生。為了從實(shí)驗(yàn)上解決這一假設(shè)，研究人員利用了有條件的DAGLa基因敲除小鼠。研究人員首先證明了在DAGLaf/f小鼠的plPFC內(nèi)立體定向注射AAV-Cre可導(dǎo)致plPFC中DAGLa蛋白的選擇性減少，但不能導(dǎo)致相鄰的邊緣下PFC(IlPFC)中DAGLa蛋白的選擇性減少(圖5A)。使用plPFC特異性的DAGLa基因敲除結(jié)合上述向BLA注射ChR2和rAAV2-TD-Tomato，研究人員發(fā)現(xiàn)BLA-plPFC谷氨酸能突觸的DSE顯著受損，PPR顯著下降，這概括了應(yīng)激暴露后觀察到的突觸表型(圖5B-5D)。與這種應(yīng)激樣突觸表型相一致的是，plPFC特異性DAGLa缺失引起了類似于應(yīng)激暴露后觀察到的引起焦慮的行為表型(圖5e)。這一行為特征在暴露于壓力后持續(xù)存在，在另一組小鼠中進(jìn)行了檢測(cè)，表明plPFC 2-AG信號(hào)在調(diào)節(jié)類似焦慮的行為方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用(圖5F)。這些數(shù)據(jù)表明，受損的plPFC 2-AG信號(hào)導(dǎo)致BLA-plPFC谷氨酸能突觸出現(xiàn)應(yīng)激樣突觸表型，足以誘導(dǎo)焦慮樣行為，概括了應(yīng)激暴露的影響(圖5G)。綜上所述，研究人員的數(shù)據(jù)支持這一假設(shè)，即BLA-plPFC突觸2-AG信號(hào)的應(yīng)激誘導(dǎo)損傷可能是將應(yīng)激效應(yīng)轉(zhuǎn)化為焦慮樣行為的重要機(jī)制。

6.     腦環(huán)路特異性CB1缺失增加突觸強(qiáng)度和應(yīng)激誘導(dǎo)的焦慮樣行為

為了進(jìn)一步鞏固2-AG-CB1信號(hào)在BLA-plPFC突觸調(diào)控應(yīng)激誘導(dǎo)焦慮中的作用，研究人員利用內(nèi)含子重組酶位點(diǎn)啟用組合靶向(INTRSECT)的方法，選擇性地從投射到plPFC的BLA神經(jīng)元中刪除CB1受體。使用Cnr1的外顯子2被loxP位點(diǎn)包圍的小鼠(CB1f/f；圖S6A-S6E)，研究人員將驅(qū)動(dòng)FLP重組酶和TD-番茄表達(dá)的逆行病毒注射到plPFC中，并將驅(qū)動(dòng)Cre重組酶以FLP依賴的方式表達(dá)的病毒注射到BLA中。 將這兩種病毒注射到CB1f/f小鼠體內(nèi)，可以預(yù)測(cè)到特異性地從plPFC投射的BLA神經(jīng)元中刪除CB1受體(圖6A和6E)。使用電生理方法，研究人員首先證明了這種方法可以幾乎完全從投射到plPFC的BLA神經(jīng)元中去除CB1，因?yàn)榕c注射相同病毒組合的野生型小鼠相比，oEPSCs對(duì)大麻素激動(dòng)劑CP55，940完全不敏感(圖6B)。 在BLA-plPFC特異性CB1缺失后，通過(guò)展示BLA-plPFC特異性CB1缺失后BLA-伏核突觸上完整的大麻素受體功能，驗(yàn)證了該操作的電路選擇性(圖S6F-S6H)。與plPFC DAGLa缺失類似，研究人員發(fā)現(xiàn)BLA-plPFC特異性CB1缺失導(dǎo)致的突觸表型與應(yīng)激后觀察到的類似，表現(xiàn)為PPR降低和DSE幅度降低(圖6C和6D)。接下來(lái)，研究人員確定了BLAplPFC特異性CB1缺失在基線和壓力暴露后的行為后果(圖6E和6F)。在壓力暴露之前，與對(duì)照病毒(BLA中的plPFC rAAV-td-Tomato與fDIO-Cre-mNeonGreen結(jié)合)注射的CB1f/f窩產(chǎn)仔相比，BLAplPFC特異性CB1缺失并不影響EZM中的焦慮樣行為(圖6G)。 然而，在同一組小鼠的EPM中，從BLA-plPFC途徑缺失CB1在足擊應(yīng)激暴露24小時(shí)后增加了焦慮樣行為，這表明CB1群體在調(diào)節(jié)應(yīng)激誘導(dǎo)的焦慮樣行為中起著關(guān)鍵作用(圖6H)�？傊�，這些數(shù)據(jù)支持研究人員的假設(shè)，即應(yīng)激誘導(dǎo)的BLA-plPFC電路的加強(qiáng)是由2-AG-CB1信號(hào)中的電路特異性損傷介導(dǎo)的(圖6I)。

參考文獻(xiàn):

1.    David J. Marcus, Gaurav Bedse, Andrew D. Gaulden, James D. Ryan, Veronika Kondev, Nathan D. Winters, Luis E. Rosas-Vidal, Megan Altemus, Ken Mackie, Francis S. Lee, Eric Delpire, Sachin Patel. Endocannabinoid Signaling Collapse Mediates Stress-Induced Amygdalo-Cortical Strengthening. Neuron, 2020; DOI:10.1016/j.neuron.2019.12.024

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動(dòng)物行為學(xué)平臺(tái)：
1.PiezoSleep無(wú)創(chuàng)睡眠檢測(cè)系統(tǒng)
2.自身給藥、條件恐懼、斯金納、睡眠剝奪、跑步機(jī)、各類經(jīng)典迷宮等

神經(jīng)電生理：
1.NeuroNexus神經(jīng)電極
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3.膜片鉗系統(tǒng)

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