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肖雷团队揭示VTA D1神经元对焦虑样行为的调控作用和环路机制

  2022年10月4日,复旦大学脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室肖雷青年研究员团队,在Molecular Psychiatry上在线发表题为“D1 receptor-expressing neurons in ventral tegmental area alleviate mouse anxiety-like behaviors via glutamatergic projection to lateral septum”的研究论文,揭示腹侧被盖区(VTA)D1受体和D1神经元在焦虑样行为调控中的重要作用和神经环路机制。
  焦虑症(Anxiety disorders)是一种情绪情感障碍疾病,其患病率逐年增加,特别是在新冠疫情期间,给患者家庭和社会造成沉重负担。多巴胺(DA)在情绪情感调控中发挥关键性作用,VTA是DA神经元主要分布脑区之一。以往研究工作发现VTA DA神经元可以投射到多个中脑边缘系统脑区,通过激活D1受体来调节焦虑样和抑郁样行为。除了调控下游脑区之外,VTA DA神经元也可以在VTA局部释放DA,但VTA局部DA信号在情绪调控中的作用还不清楚。
  肖雷研究团队首先通过套管给药和D1受体RNA干扰实验,发现激活/抑制VTA D1受体可缓解/增加雌性和雄性小鼠焦虑样行为。利用荧光原位杂交技术,该研究详细分析了D1受体在VTA各类神经元上的表达分布情况。通过光遗传学和化学遗传学等实验手段发现激活/抑制VTA D1神经元可以缓解/增加小鼠焦虑样行为。最后,通过环路示踪、光遗传、以及药理学等手段发现,VTA D1神经元通过投射到外侧隔核(Lateral septum, LS),释放谷氨酸来发挥抗焦虑的作用。该研究明确D1受体在VTA神经元的表达,揭示VTA局部多巴胺信号对焦虑行为的调控,并发现VTA-LS谷氨酸能神经环路在缓解焦虑样行为中的作用。
  复旦大学脑科学研究院博士研究生仝秋平为第一作者,脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室肖雷青年研究员为本论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金,上海市科技重大专项和张江实验室等的资助和支持。

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