宋森课题组发现基底前脑中SOM和VGAT神经元在进食和情绪中的调控作用

发布日期:2018-01-11 来源:本站

进食是生物赖以生存的重要行为之一。这种行为受到神经系统的严密调控,并且也能被情绪、周围环境和自身基因型所影响。目前普遍认为大脑中调控进食的机制可以分为内稳态进食(Homeostatic feeding)和享乐进食(Hedonic feeding)两类,其中关于Homeostatic feeding的研究已经有不少显著的成果。通过电生理以及光遗传学等相关手段,神经学家们已经找到了一系列与Homeostatic feeding相关的脑区和神经元。近期研究表明,弓状核(arcuate nucleus,Arc)中的刺鼠基因相关蛋白(agouti gene-related protein,AGRP)神经元在对Homeostatic feeding的调控中起到了重要的作用,光激活AGRP神经元可以诱导进食行为。但是,目前对于Hedonic feeding的相关机制仍然知之甚少。

近年来,人们逐渐发现基底前脑在进食行为中起到一定的调控作用。研究表明,往基底前脑子区域腹侧苍白球注射GABAA受体拮抗剂bicuculline能够极大的增强大鼠对脂肪的选择性。但是具体是哪种类型的神经元负责这一行为尚不清楚。本论文的研究工作有效的填补了这一空白。通过对基底前脑中的抑制性神经元进行研究,我们发现基底前脑中的生长激素抑制素(Somatostatin,SOM)神经元和氨基丁酸转运蛋白(vesicular GABA transporter,VGAT)神经元在进食和情绪的调控中起到了特殊作用。首先在进食方面,我们发现激活SOM神经元能够诱导小鼠特异的摄入高热量食物(高脂和高糖),而激活VGAT神经元则能够诱导小鼠产生快速进食和异常撕咬行为;其次在情绪方面,我们发现激活SOM神经元能够诱导实时位置厌恶和焦虑行为,而激活VGAT神经元则能够诱导实时位置偏好。另一方面,我们运用免疫荧光原位杂交技术发现了基底前脑的SOM神经元只有部分与VGAT标签共染,表明基底前脑的SOM神经元和VGAT神经元可能是两个不同的细胞群体。最后,我们通过细胞特异性的神经示踪技术解析了SOM和VGAT神经元的上下游,并且对SOM和VGAT神经元往LHA的投射进行了功能上的研究。

综上所述,本研究首次报道了基底前脑中SOM和VGAT神经元在进食和情绪中的调控作用,并且汇报了这些神经元如何与进食相关的重要脑区形成相互投射关系。本研究为更好的理解基底前脑如何调控进食的神经机制提供了线索。

文章链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124717307866?via%3Dihub