Sci Adv：饥饿状态下激活杏仁核-臂旁核神经环路促进摄食

经典观点认为调控稳态进食的大脑主要位于下丘脑，而享乐进食由边缘和奖赏系统控制，包括海马体、杏仁核、前额叶皮层、伏核和腹侧被盖区。最新观点认为无论是稳态进食还是享乐进食，调控稳态进食和享乐进食的大脑环路均处于激活态。

中央杏仁核（CeA）控制情绪处理并促进防御和食欲行为，主要由γ-氨基丁酸释放（GABA能）神经元组成，可进一步细分为内侧中央核（ CeM）、中央囊区（CeC）和外侧中央核（CeL）。CeA表达蛋白激酶Cδ的神经元（CeA-PKCδ）在厌食性线索下产生抑制进食的作用，表达血清素受体2a（Htr2a）神经元（CeA-Htr2a）通过增加食物的可口性来诱导进食。

2023年5月25日德国马克斯·普朗克生物智能研究所Rüdiger Klein团队揭示了在饥饿状态下激活CeA-Htr2a活性并抑制PBN活性发挥促进摄食的作用。

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禁食或胃饥饿素激活CeA-Htr2a神经元

研究人员通过单细胞测序技术发现CeA脑区不同亚区存在9种抑制性神经元，CeC-Calcrl和CeL-PKCδ主要与厌恶行为相关，CeL-NTS、CeL-Tac2、CeL-Sst、CeM-Il1Rapl2神经元主要与食欲相关，CeA-Htr2a神经元与摄食行为相关。

免疫荧光实验发现在禁食后小鼠CeA神经元活性增强。腹腔注射胃饥饿素促进小鼠摄食，也会引起饱腹小鼠CeA神经元激活增多。更进一步实验发现胃饥饿素更多激活CeA-Htr2a神经元，几乎不激活CeA-PKCδ神经元。

光纤钙成像技术发现在进食过程中CeA-Htr2a神经元活性增强。即便在无食物供应情况下，胃饥饿素也能增加CeA-Htr2a神经元活性，在给与食物供应后，这种活性的增强更加明显。

图1：禁食或胃饥饿素激活CeA-Htr2a神经元

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激活CeA-Htr2a神经元促进摄食

电生理实验发现（与进食小鼠相比）禁食小鼠CeA-Htr2a神经元放电活动增强，孵育胃饥饿素也能明显增加CeA-Htr2a神经元放电活动，增强自发性兴奋性突触后电流频率，但几乎不影响CeA-PKCδ神经元电活动。

化学遗传学慢性抑制CeA-Htr2a神经元活性后并不影响小鼠在饱腹状态下的摄食行为，但可完全阻断胃饥饿素引起的促摄食行为效应。在激活CeA-Htr2a神经元可进一步增强饥饿素引起的促摄食行为效应，这种增强作用可被饥饿素拮抗剂所阻断。

图2.激活CeA-Htr2a神经元促进摄食

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胃饥饿素通过CeA-Htr2a→PBN环路促进摄食

已有研究表明CeA-Htr2a神经元投射到臂旁核PBN。逆行示踪实验发现PBN逆行投射到CeA的神经元在孵育胃饥饿素后可增强兴奋性突触传递作用。Htr2a-cre工具小鼠中也发现胃饥饿素或禁食也能激活CeA-Htr2a→PBN环路。此外，禁食状态下或孵育胃饥饿素后PBN神经元放电活动减弱。化学遗传学慢性抑制CeA-Htr2a→PBN环路后可明显阻断胃饥饿素的促摄食作用。

图3：胃饥饿素通过CeA-Htr2a→PBN环路促进摄食

总结

以往杏仁核的研究主要在调控抑郁、焦虑、恐惧记忆等领域，本文揭示了杏仁核通过胃饥饿素信号调控摄食行为。

原始出处：

Peters et al. Transcriptomics reveals amygdala neuron regulation by fasting and ghrelin thereby promoting feeding. Sci. Adv. 9， eadf6521 (2023).