清華大學醫(yī)學院、清華-北大生命科學聯(lián)合中心、IDG/麥戈文腦科學研究院郭增才課題組聯(lián)合重慶醫(yī)科大學謝鵬課題組在精神疾病領域權(quán)威學術(shù)期刊《分子精神病學》(Molecular Psychiatry)在線發(fā)表題為《一條從內(nèi)嗅皮層到視覺皮層的神經(jīng)環(huán)路調(diào)控抑郁樣行為》(An entorhinal-visual cortical circuit regulates depression-like behaviors)的研究論文,揭示從內(nèi)嗅皮層次級視覺皮層內(nèi)側(cè)區(qū)的神經(jīng)環(huán)路在抑郁癥中可能發(fā)揮重要調(diào)控作用。

清華大學醫(yī)學院郭增才課題組合作發(fā)文報道抑郁癥的重要神經(jīng)環(huán)路調(diào)控機制-肽度TIMEDOO

世界衛(wèi)生組織最新報告顯示,目前全球抑郁癥罹患人群超過2.8億,成年人群發(fā)生率超過5%,抑郁癥已成為人類致殘的首要原因和全球疾病負擔的主要因素。抑郁癥作為一種常見的神經(jīng)精神類疾病,其臨床癥狀非常復雜,但我們對抑郁癥發(fā)病機制的了解仍十分有限。抑郁癥涉及大腦諸多腦區(qū)以及相互之間的神經(jīng)連接,被認為是一種“神經(jīng)環(huán)路疾病”(circuitopathies),而已有的發(fā)現(xiàn)還不能讓我們對抑郁癥有充分的了解,也不利于臨床抑郁癥的治療。因此,發(fā)掘更多的關(guān)鍵腦區(qū)及神經(jīng)環(huán)路對于深入理解抑郁癥的發(fā)病機制,開發(fā)新的治療靶點具有重要意義。

清華大學醫(yī)學院郭增才課題組合作發(fā)文報道抑郁癥的重要神經(jīng)環(huán)路調(diào)控機制-肽度TIMEDOO

1 Ent→V2M通路對抑郁樣表型的雙向調(diào)控及相關(guān)機制。AEnt→V2M通路的結(jié)構(gòu)連接及其特異性;B慢性社會挫敗應激(CSDS)致使Ent Va的神經(jīng)活性降低;C化學遺傳抑制Ent→V2M通路可以誘導健康小鼠產(chǎn)生抑郁樣的行為表型,表明該通路對于抑郁樣表型的必要性;D光遺傳激活該通路快速緩解小鼠的抑郁樣表型,提示該通路對于抗抑郁樣表型的充分性;EEnt→V2M通路活動增強可以驅(qū)動小鼠轉(zhuǎn)向抗抑郁的狀態(tài)。

在該研究中,研究人員首先運用順行與逆行熒光病毒示蹤的方法,系統(tǒng)地研究了內(nèi)嗅皮層Va亞層(Ent Va)的神經(jīng)元在全腦的神經(jīng)纖維投射并發(fā)現(xiàn)內(nèi)嗅皮層至次級視覺皮層內(nèi)側(cè)區(qū)(V2M)的神經(jīng)投射具有連接上的特異性(圖1A)。接著,研究人員采用慢性社會挫敗應激(CSDS)構(gòu)建了具有穩(wěn)定抑郁樣表型的小鼠模型,c-Fos免疫熒光染色提示抑郁樣小鼠的內(nèi)嗅皮層Va亞層的神經(jīng)活性顯著降低(圖1B)。為了進一步探究Ent→V2M通路對于抑郁樣表型的重要作用,研究人員綜合運用化學遺傳學和光遺傳學干預技術(shù)并結(jié)合行為學測量,發(fā)現(xiàn)Ent→V2M通路可以雙向調(diào)控抑郁樣表型,即:抑制Ent→V2M通路可以誘發(fā)(健康小鼠)和加重(應激耐受小鼠)抑郁樣表型(必要性,圖1C),而激活該通路則可以快速緩解抑郁樣表型(充分性,圖1D)。最后,研究人員采用光纖鈣熒光信號記錄(Fiber photometry)的方法對相關(guān)機制進行了探索,發(fā)現(xiàn)Ent→V2M通路活動的增強可以驅(qū)動小鼠轉(zhuǎn)向抗抑郁狀態(tài)(圖1E)。

綜上,該研究首次報道了Ent→V2M通路在抑郁癥中的潛在重要作用。Ent→V2M作為一段從深部腦區(qū)(Ent)投射至淺部皮層(V2M)的神經(jīng)通路,激活該通路可以快速緩解抑郁樣表型。這為臨床抑郁癥的治療,特別是非侵入性刺激治療,如經(jīng)顱磁刺激、經(jīng)顱直流電刺激等提供了潛在靶點。

清華大學醫(yī)學院郭增才研究員和重慶醫(yī)科大學謝鵬教授為共同通訊作者,清華大學醫(yī)學院博士后盧建為本文第一作者。郭增才實驗室張洲洲博士,尹鑫鑫博士,博士生湯穎君,季汝南碩士,陳瀚博士;深圳大學第一附屬醫(yī)院光裕博士;謝鵬實驗室龔雪博士,博士生何勇,周維碩士,王海洋博士,程可博士,王玥博士;以及陸軍軍醫(yī)大學諶小維教授等共同參與了該課題的研究。該課題獲得了國家自然科學基金(32021002)、國家重點研發(fā)計劃(2017YFA0505700)的資助。郭增才課題組受到清華-北大生命科學聯(lián)合中心和清華-IDG/麥戈文腦科學研究院的支持。

原文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41380-022-01540-8

來源:清華大學