腦干神經肽Y調控急性和慢性應激引起食欲下降和焦慮行為機制詳解

瀏覽次數：1272　發布日期：2024-9-5　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

2024年9月1日復旦大學生命科學院劉鐵民教授、中國科學技術大學占成、復旦大學生命科學院張智在Nature Communications雜志上發表文章揭示了中縫背核和中腦導水管周圍腹外側灰質區NPY陽性神經元調控急性和慢性應激引起食欲下降和焦慮行為。

1、DRN/vlPAG-NPY神經元參與急性應激引起的食欲減退和焦慮行為

小鼠在接受2小時單籠新奇環境刺激后血液中皮質酮水平顯著升高，減少十字高架迷宮中開放臂的停留時間，也減少曠場實驗中心區域停留時間，表明增加焦慮樣行為。此外，這種急性環境應激在短時間內(4小時)可抑制小鼠的食欲。

免疫熒光實驗發現上述急性環境應激可引起大腦多個與應激反應相關的腦區神經元激活，其中中縫背核和中腦導水管周圍腹外側灰質區（DRN/vlPAG)腦區神經元激活更為明顯，這些激活的神經元為NPY陽性神經元。光纖概成像記錄到DRN/vlPAG腦區NPY能神經元（DRN/vlPAG-NPY神經元）在接受急性環境應激后鈣離子活性顯著升高。

在進行急性環境應激之前慢性抑制DRN/vlPAG-NPY神經元后可進一步加重食欲減退，激活這類神經元群后可緩解急性應激引起的食欲減退。禁食或禁食后再攝食行為均不激活DRN/vlPAG-NPY神經元，抑制該神經元群亦不會影響禁食后再攝食行為。此外，在激活DRN/vlPAG-NPY神經元或特異性誘導其凋亡均不并不影響正常攝食行為，表明DRN/vlPAG-NPY神經元并不影響穩態攝食行為。

慢性激活DRN/vlPAG-NPY神經元可阻斷急性環境應激引起的皮質酮水平升高，并可增加在開放臂區域的停留時間（無統計學差異），但可顯著增加曠場行為中心區域的停留時間，表明可部分緩解焦慮行為。

圖1、急性環境應激降低食欲并引起焦慮行為

2、DRN/vlPAG-NPY神經元參與慢性應激引起的食欲減退和焦慮行為

為進一步確定DRN/vlPAG-NPY神經元在焦慮行為中的作用，研究人員利用慢性束縛應激模型（每天束縛2-3小時，連續2周）可降低小鼠攝食行為，皮質酮水平升高，可激活DRN/vlPAG-NPY神經元。然而，在束縛期間抑制DRN/vlPAG-NPY神經元可進一步增強應激引起的食欲減退。

光激活DRN/vlPAG-NPY神經元可引起條件性位置偏好行為，抑制DRN/vlPAG-NPY神經元后引起條件性位置厭惡行為。通過病毒工具特異性敲低DRN/vlPAG-NPY神經元的NPY表達后可加重急性和慢性應激引起的焦慮行為。

圖2、抑制DRN/vlPAG-NPY神經元增強應激引起的食欲減退

3、DRN/vlPAG-NPY神經元調控攝食和負性情緒的環路

原位雜交實驗發現80%以上DRN/vlPAG-NPY神經元為抑制性神經元，不到10%為興奮性神經元。病毒示蹤實驗發現DRN/vlPAG-NPY神經元主要投射到丘腦室旁核（PVT）、外側下丘腦（LH）、內側視前區（MPA）、下丘腦前區（LA）、下丘腦背內側核（DMH）。通過光遺傳學技術發現僅激活DRN/vlPAG-NPY→PVT環路后促進攝食行為，僅激活DRN/vlPAG-NPY→LH環路引起條件性位置偏好行為，即具有正向價值。