【客戶文章】《Nature Neuroscience》首發!中國科學技術大學張智團隊揭示疼痛誘導抑郁癥形成的新通路

來源: 武漢樞密腦科學技術有限公司   2019-8-27   訪問量:2611評論(0)

t; line-height: 18px; font-size: 12px;">SOMCeA神經元通過釋放Glu激活GluLHb神經元調控慢性痛誘導的抑郁樣行為的發生


結論

課題組使用樞密科技工具病毒,通過光遺傳學、化學遺傳學、神經示蹤等多種技術,鑒定出一條慢性痛誘導抑郁癥形成的神經環路。DRN5-HT神經元支配CeA中的SOM神經元。慢性痛狀態下,DRN中投射到CeA5-HT能神經元活性降低,導致了CeASOM神經元的脫抑制激活,增強了SOMCeA神經元到LHb的興奮性投射,誘導小鼠表現出抑郁樣行為。該研究為治療慢性痛誘導的抑郁癥提供了思路和潛在的靶點。



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張智研究組博士后周文杰、副研究員晉艷博士生朱霞孟淺等為共同第一作者,張智為通訊作者。該研究得到了基金委、科技部973、中科院B類先導和中組部青年千人計劃的資助


論文連接:

https://www.nature.com/articles/s41593-019-0468-2


撰文:周文杰

責編:鯊魚

排版:葫蘆娃

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【客戶文章】《Nature Neuroscience》首發!中國科學技術大學張智團隊揭示疼痛誘導抑郁癥形成的新通路

樞密科技 樞密科技 2019-08-27

慢性疼痛,如病理性神經痛、癌痛、偏頭痛和慢性腰背痛等,是臨床最普遍的病癥之一,發病機理錯綜復雜,病因難明。針對頑固性的慢性疼痛,目前沒有良好的治療藥物和治療方案,同時還會滋生諸多的情緒疾病,如抑郁和焦慮等(約50%的慢性痛患者表現出抑郁癥狀),形成惡性循環,但慢性痛誘導抑郁樣行為的機制目前尚不清楚。


近日,中國科學技術大學生命科學學院、中科院腦功能與腦疾病重點實驗室張智課題組,與安徽醫科大學第一附屬醫院汪凱和田仰華研究組多家研究機構合作,在慢性痛導致抑郁樣行為的神經環路基礎方面取得研究進展2019827日,該課題組Nature Neuroscience上在線發表題為“A neural circuit for comorbid depressive symptoms in chronic pain”的研究成果揭示了一條慢性痛誘導抑郁癥形成的神經環路



已有研究表明CeA中含有大量的GABA能神經元參與疼痛、恐懼與情緒的加工。那么,作為杏仁核的功能輸出核團——中央杏仁核(CeA)是否在疼痛-抑郁共病中起到了橋梁作用呢?因此,作者以CeA中的GABA能神經元為靶點,對慢性痛伴抑郁樣行為的神經環路進行解析。


DRN5-HT神經元通過5-HT1A受體支配CeASOM神經元

首先,作者以CeA中的SOM神經元為起始細胞,進行Cre依賴的逆向跨單級追蹤,結合電生理、光遺傳及免疫熒光發現DRN中的5-HT能神經元通過5-HT1A受體支配CeA中的SOM神經元(圖1)。



1. DRN5-HT神經元通過5-HT1A受體支配CeA中的SOM神經元


5-HT系統失調是抑郁癥發病的經典理論之一,目前臨床上常用的一線抗抑郁藥物5-HT選擇性重攝取抑制劑便是通過提高腦內5-HT含量發揮抗抑郁效果。DRN是腦內合成5-HT的主要核團,參與調節疼痛以及情感障礙等行為。因此,研究組選擇了DRN-CeA神經環路進一步研究發現,DRN中的5-HT能神經元通過5-HT1A受體支配了CeA中的SOM神經元。在持續疼痛伴抑郁樣行為小鼠中,DRN投射到CeA5-HT能神經元活性降低,使得CeA5-HT的含量降低,這種降低最終導致了SOMCeA神經元脫抑制而興奮。光遺傳或化學遺傳調控DRN→CeA神經環路活性,可顯著改善疼痛及抑郁樣行為。


LHb作為CeASOM神經元的下游參與慢性痛伴抑郁樣行為的調節

那么SOMCeA神經元的脫抑制激活,是如何誘導抑郁樣行為的呢?課題組對SOMCeA神經元的長時程投射纖維進行了研究。結果發現,外側韁核(LHb)中有大量的神經纖維分布。近年來,LHb被發現在抑郁癥發生和治療中均起到至關重要的作用。課題組發現,SOMCeA神經元主要通過釋放谷氨酸支配了LHb中谷氨酸神經元的活動,并在疼痛伴抑郁行為中被激活(圖2)。



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