Mol Psychiatry:孕期病毒感染抑制母爱行为的环路机制

2022-05-24 老年医学新前沿 “ 神经周K”公众号

已有研究表明mPOA区域甘丙肽能神经元投射到下丘脑室旁核、NAc、VTA、终纹床核等脑区。光激活mPOA投射到VTA区域神经元后可增强其与幼崽接触的动机行为。

妊娠期病毒感染引起的免疫激活会增加子代患自闭症、精神分裂症和抑郁症的风险。尤其是在当前 COVID 19 大流行的背景下,全球有数十万妇女在怀孕期间感染病毒。母体免疫激活模型(MIA)是目前研究孕期病毒感染最为广泛的动物模型之一。

母亲照顾幼崽行为(母爱行为中的一种)对于生物个体的繁衍和物种的进化至关重要。已有研究表明下丘脑内侧视前区 (mPOA)表达甘丙肽能神经元在调控照顾幼崽的行为中发挥重要作用:抑制甘丙肽能神经元后抑制照顾幼崽行为,激活该类型神经元后抑制成年小鼠攻击幼崽。

已有研究表明mPOA区域甘丙肽能神经元投射到下丘脑室旁核、NAc、VTA、终纹床核等脑区。光激活mPOA投射到VTA区域神经元后可增强其与幼崽接触的动机行为。

2022年5月17日维也纳医科大学Daniela D. Pollak研究团队发表文章揭示了孕期母体免疫激活后引起下丘脑-中脑奖赏环路功能紊乱减弱照顾幼崽行为的机制。

母体免疫激活并不影响孕鼠的体重和摄食行为,但明显减少产后照顾幼崽的行为。进一步通过高尔基染色发现MIA降低母鼠mPOA区域多极神经元树突的复杂性,不影响锥体神经元和单极神经元的复杂性。

图1:MIA降低母鼠mPOA区域甘丙肽能神经元活性

研究人员发现在照顾幼崽期间MIA降低母鼠mPOA区域甘丙肽能神经元活性。病毒示踪实验发现mPOA区域甘丙肽能神经元投射到腹侧被盖区(VTA)的神经元约三分之二为多极神经元。进一步通过标记兴奋性和抑制性神经元的工具小鼠发现mPOA区域甘丙肽能神经元投射到VTA区域的神经元为抑制性神经元。

通过开源数据库发现MIA引起mPOA区域甘丙肽能神经元富集表达Toll样受体3、1型干扰素等炎症因子,表明甘丙肽能神经元可对免疫激活作出选择性响应。

图2:MIA引起孕鼠VTA神经元不同放电类型

根据放电频率(FRs)和峰值宽度的频率分布,研究人员将VTA神经元分为三个亚群:快速放电神经元(FR>10 Hz)和两个低FR神经元(FR<10 Hz):窄峰值神经元和宽峰值神经元。

大多数窄峰值神经元具备抑制性神经元的特点,表现为很短的动作电位持续时间。宽峰值神经元具备多巴胺能神经元典型的放电特征。MIA激活后母鼠窄峰值神经元放电频率升高,宽峰值神经元放电频率降低。

总的来说,本文揭示了母体免疫激活降低神经元活性后去抑制VTA区域抑制性神经元,最终降低该区域多巴胺能神经元兴奋性,减弱了母鼠照顾幼崽的动机。

 

原始出处:

Zambon, A., Rico, L.C., Herman, M. et al. Gestational immune activation disrupts hypothalamic neurocircuits of maternal care behavior. Mol Psychiatry (2022). https://doi.org/10.1038/s41380-022-01602-x.

作者:周科

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