近年來,科學家們研究發現慢性壓力下造成的焦慮、抑鬱等負麵情緒,會進一步導致代謝失衡現象,然而其內在的神經機製並不明確。
近日,中國科學院深圳先進技術研究院研究團隊在《Molecular Psychiatry》雜誌發表了題為“Cav3.1-driven bursting firing in ventromedial hypothalamic neurons exerts dual control of anxiety-like behavior and energy expenditure”的文章,發現慢性壓力應激下,大腦下丘腦腹內側核(Ventromedial hypothalamus, VMH)神經元的簇狀放電參與了焦慮與能量代謝調控。
研究發現,長期處於壓力應激下的小鼠,出現了焦慮行為,這些小鼠同時出現了攝食減少、能量消耗降低的現象。在這些小鼠大腦的下丘腦VMH中簇狀放電神經元的比例和強度顯著上升,而這種上升主要由鈣離子通道蛋白Cav3.1的表達介導。通過光遺傳技術對這類VMH神經元進行調控,持續誘發簇狀放電,進一步誘發了小鼠的焦慮樣行為和代謝變化,表明簇狀放電的改變,是慢性壓力應激下VMH神經元調控焦慮與外周代謝的重要機製。下調VMH神經元鈣離子通道蛋白Cav3.1的表達可降低簇狀放電,緩解慢性壓力導致的焦慮,表明鈣離子通道蛋白Cav3.1是重要的調控因子。
通過對慢性壓力應激小鼠模型施以抗焦慮藥物氟西汀,阻止鈣離子通道蛋白Cav3.1表達上調,同對照組相比,實驗組小鼠VMH核團簇狀放電神經元比例下降,外周代謝水平和焦慮樣行為也得到了緩解,提示VMH的簇狀放電神經元也是氟西汀的潛在作用靶點。
本研究揭示了鈣離子通道蛋白Cav3.1驅動的VMH神經元簇狀放電在控製焦慮樣行為和能量消耗方麵的重要作用,並為治療慢性壓力誘導的情緒障礙提供了潛在的治療靶點。