慢性应激通过降低投射至海马的杏仁核神经元的GABAA(δ)R功能增加小鼠焦虑样行为

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众所周知,持久性的应激暴露(慢性应激)与抑郁症、焦虑症等多种神经精神疾病的发生发展密切相关。杏仁核是大脑表达和调控情感的核心脑区,在恐惧、焦虑等负面情感(情绪)的发生中发挥关键作用。同时,杏仁核亦是应激损害大脑功能尤其是情感功能的重要靶区。静息状态下,杏仁核的活动呈高度抑制状态,但在慢性应激时这种高度抑制状态常被解除,进而引起杏仁核神经元过度兴奋,这与慢性应激引发的过度焦虑密切相关。与其他脑区类似,杏仁核内的抑制性信号主要由GABA受体系统(包括离子型的GABAARs以及代谢型的GABABRs)所介导。其中,位于突触内的GABAARs介导时相性抑制,而位于突触外的GABAARs介导紧张性抑制。我们最近的研究提示,慢性应激明显下调了杏仁核神经元的紧张性抑制电流,而对其时相性抑制电流无明显影响。但尚不得而知的是:1)鉴于杏仁核内的神经元在基因表达、环路接连以及生理功能等方面具有高度的异质性,慢性应激对杏仁核紧张性抑制电流的下调作用在不同类别的神经元是如何体现的?2)慢性应激对紧张性抑制电流调控是由哪个(哪些)具体的GABAAR所介导?3)这种调控作用是否参与慢性应激所致的过度焦虑产生?为回答上述问题,我们建立慢性社交挫败应激(chronic social defeat stress,CSDS)模型,并利用逆行追踪探针标记投射至不同靶区的杏仁核神经元,观察慢性应激对具有不同连接特性杏仁核神经元上各种抑制性电流的可能影响。我们发现,CSDS对杏仁核神经元紧张性抑制电流的调控呈现出十分明显的投射特异性。具体而言,它显著下调投射至腹侧海马(ventral hippocampus,vHPC)杏仁核神经元(BLA→vHPC)的紧张性抑制电流,却对投射至前背侧终纹床核(anterodorsal bed nucleus of the stria terminalis,adBNST)的杏仁核神经元(BLA→adBNST)产生截然相反的上调效应。相反,CSDS对这两群神经元的时相性抑制电流和GABABR电流均无明显影响。在生理功能上,这种差异化调控导致CSDS分别下调以及上调GABA递质对BLA→vHPC和BLA→adBNST神经元兴奋性的抑制能力。在行为上,我们发现,CSDS引起小鼠焦虑样行为增加与其对BLA→vHPC神经元紧张性抑制电流的下调作用密切相关,而与其对BLA→adBNST神经元紧张性抑制电流上调作用无明显关系。进一步通过单细胞定量PCR检测、药理学及基因敲除等方法,我们发现,GABAA(δ)R是介导CSDS差异化调控的重要介质。CSDS显著下调了BLA→vHPC神经元内GABAA(δ)R的表达及由其介导的紧张性抑制电流;相反,对BLA→adBNST神经元的GABAA(δ)R表达及紧张性抑制电流均有上调效应。在CSDS小鼠的BLA→vHPC神经元上过表达GABAA(δ)R以逆转其功能下调可显著缓解应激所致的焦虑样行为增加效应。总之,我们的研究表明,慢性应激可以通过选择性降低BLA→HPC神经元中GABAA(δ)R介导的紧张性抑制电流,从而下调GABA对其活动的抑制能力,引起小鼠产生焦虑样行为。本研究揭示慢性应激对杏仁核不同神经元紧张性抑制电流的差异化调控并阐明其机制,为应激相关疾病的干预提供精准治疗靶点。
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