焦虑障碍是最常见的精神疾病之一，但经典抗焦虑药物往往伴随镇静、耐受或成瘾风险。中枢组胺能系统全部起源于下丘脑结节乳头体核（TMN），广泛投射至全脑并参与觉醒、认知与情绪稳态调控。然而，组胺在不同下游脑区对焦虑样行为的作用长期存在争议；作为代谢型G蛋白偶联受体的组胺H3受体（H3R）除作为神经元突触前自身或异源受体外，在星形胶质细胞上的功能及其是否参与焦虑调控一直缺乏系统解析。 2026年3月5日，浙江中医药大学李玉兰、王仪、陈忠团队与浙江大学段树民等合作者在《Neuron》发表题为“Astrocytic H3 receptors regulate anxiety through GABA signaling”的研究论文。该研究结合基因编码组胺荧光探针、光遗传学、条件性基因敲除与细胞外GABA在体记录，证实TMN投射至腹侧海马CA1（vCA1）释放的组胺通过选择性激活vCA1星形胶质细胞（而非神经元）上的H3R，驱动星形胶质细胞内钙升高并促进GABA释放，进而通过GABAA受体抑制慢性应激及先天焦虑样行为。

01 / 结果 01

腹侧海马CA1组胺能输入在焦虑探索中的脑区特异性激活

为了直接追踪焦虑相关行为中的脑内组胺动态，研究团队在小鼠内侧前额叶皮层（mPFC）、前扣带回皮层（ACC）、背侧海马CA1（dCA1）、腹侧被盖区（VTA）、腹侧海马CA1（vCA1）及导水管周围灰质（PAG）表达新型高灵敏度基因编码组胺荧光探针HA1m，并在旷场实验（OFT）和高架十字迷宫（EPM）中进行在体光纤光度记录。结果显示，仅当小鼠从旷场外周进入中心区域、或从高架十字迷宫闭合臂进入开放臂时，vCA1区的胞外组胺信号出现显著且可重复的瞬时升高，而其余5个脑区的组胺水平均未发生显著变化。

与此同时，表达点突变失活探针HA1mut的小鼠在相同行为转换中未出现荧光波动，排除了运动伪影干扰；而在慢性社会挫败应激（CSDS）范式中，入侵鼠的急性攻击同样诱发vCA1组胺信号瞬时飙升。进一步的轴突末梢钙成像（AAV-DIO-axon-GCaMP6s注射于诱导型HDC-CreERT2小鼠TMN并在vCA1记录）证实，TMN→vCA1组胺能神经末梢在进入OFT中心和EPM开放臂时显著激活，且末梢钙反应幅度与小鼠在开放臂的探索时长呈显著正相关，提示该通路的组胺释放具有招募内源性抗焦虑机制的作用。

原论文图 1在体HA1m组胺荧光记录与轴突钙成像揭示TMN→vCA1组胺能输入在焦虑探索中的脑区特异性招募

02 / 结果 02

TMN→vCA1组胺能环路通过H3受体双向调控焦虑样行为

为明确TMN→vCA1组胺能投射在焦虑行为中的因果作用，研究人员在HDC-CreERT2小鼠TMN注射Cre依赖性抑制型视紫红质ArchT，并在vCA1、mPFC或VTA上方埋置光纤。光遗传学抑制TMN→vCA1组胺能末梢显著减少了小鼠在OFT中心区的停留时间和穿越次数，并降低了EPM开放臂探索时间与进入比例，诱发明显的焦虑样行为；相反，光遗传学抑制TMN→mPFC或TMN→VTA投射对OFT和EPM行为及运动能力均无显著影响。

反之，利用兴奋型视紫红质oChIEF以20 Hz蓝光激活TMN→vCA1末梢，可在vCA1诱发真实的组胺释放并显著增加OFT中心区停留时间与EPM开放臂探索，表现为稳健的抗焦虑效应。进一步在vCA1局部微注射不同组胺受体拮抗剂发现，选择性H3受体拮抗剂硫代甲酰胺（THIO）完全阻断了光激活TMN→vCA1通路带来的抗焦虑作用，而H1受体拮抗剂美吡拉敏（PYR）和H2受体拮抗剂西咪替丁（CMTD）均不能阻断该效应，证明TMN→vCA1通路的抗焦虑功能特异依赖于vCA1内的H3受体。

原论文图 2光遗传学双向操纵与药理学阻断证实TMN→vCA1通路通过vCA1内H3受体发挥抗焦虑作用

03 / 结果 03

腹侧海马星形胶质细胞而非神经元H3受体主导抗焦虑调控

RNAscope原位杂交结合免疫荧光染色显示，Hrh3 mRNA在vCA1区神经元与星形胶质细胞中均有表达，其中高达88.79%的GFAP阳性星形胶质细胞表达Hrh3。为了区分这两类细胞上H3R的贡献，研究团队构建了Hrh3fl/fl小鼠，分别在vCA1注射神经元特异性AAV-hSyn-Cre或星形胶质细胞特异性AAV-GfaABC1D-mNeonGreen-IRES-iCre。令人意外的是，选择性敲除vCA1神经元Hrh3并未改变小鼠在OFT和EPM中的焦虑水平；而选择性敲减vCA1星形胶质细胞Hrh3则显著降低了小鼠在OFT中心区及EPM开放臂的停留时间，诱发显著焦虑表型，且不影响新物体识别（NOR）和条件性恐惧记忆。

此外，在vCA1星形胶质细胞中条件性敲减H1R或H2R均不改变小鼠焦虑样行为，进一步印证了星形胶质细胞H3R的受体特异性。在功能增益实验中，研究人员将光敏感嵌合蛋白OptoH3R或Hrh3过表达载体特异导入vCA1星形胶质细胞（包括Aldh1l1-CreERT2转基因小鼠），发现急性蓝光激活星形胶质细胞OptoH3R信号可显著提升小鼠在OFT中心区和EPM开放臂的探索时间，而慢性过表达星形胶质细胞H3R则在OFT中心区探索无显著改变的条件下显著增加了EPM开放臂探索时间，证明vCA1星形胶质细胞H3R对焦虑样行为具有双向调控能力。

原论文图 3细胞类型特异性基因敲除证明vCA1星形胶质细胞（而非神经元）H3受体缺失特异性诱发焦虑样行为

04 / 结果 04

H3受体依赖的星形胶质细胞钙信号介导组胺的抗焦虑效应

尽管H3R传统上被归类为Gi/o偶联受体，但星形胶质细胞中的Gi/o激活常可通过Gβγ-PLC-IP3R2通路驱动内质网钙释放。双色光纤光度记录显示，在HDC-CreERT2小鼠TMN表达ChrimsonR并在vCA1星形胶质细胞表达GCaMP6f时，红光激活TMN→vCA1组胺能末梢可立即可靠地诱发vCA1星形胶质细胞钙瞬变，且该钙信号可被腹腔注射H3R拮抗剂THIO完全阻断。在自由探索的OFT和EPM中，小鼠进入旷场中心或十字迷宫开放臂同样伴随着vCA1星形胶质细胞钙信号的显著升高，而星形胶质细胞特异性敲减Hrh3显著削弱了这一行为相关钙反应，化学遗传学抑制vCA1神经元（hM4Di）则不影响该胶质钙信号。

离体脑片双光子钙成像进一步证实，组胺及H3R激动剂immepip在阻断神经元活动的河豚毒素（TTX）存在下仍能直接诱发vCA1星形胶质细胞钙升高，而星形胶质细胞H3R敲减、PLC抑制剂U73122或IP3R2基因敲除均能消除该反应。在行为学层面，光遗传学激活vCA1星形胶质细胞钙信号产生显著抗焦虑作用；反之，在vCA1星形胶质细胞中表达钙泵hPMCA2w/b以衰减胞内钙信号，不仅本身诱发焦虑样行为，还完全阻断了光激活TMN→vCA1组胺能通路的抗焦虑效应。

原论文图 5TMN→vCA1组胺释放与焦虑探索行为通过星形胶质细胞H3受体驱动vCA1星形胶质细胞钙信号升高

05 / 结果 05

星形胶质细胞源性GABA释放与GABAA受体信号逆转慢性应激焦虑

星形胶质细胞钙信号升高后释放何种胶质递质来调控vCA1微环路？原代培养星形胶质细胞ELISA检测显示，H3R激动剂immepip可呈浓度依赖性地促进星形胶质细胞释放GABA（而不改变ATP或谷氨酸水平），且该GABA释放可被H3R拮抗剂THIO完全阻断。在体表达细胞外GABA荧光探针AAV-hSyn-iGABASnFR的光纤光度记录进一步表明，对照小鼠进入OFT中心和EPM开放臂时vCA1胞外GABA水平显著升高，而在vCA1星形胶质细胞条件性敲减Hrh3的小鼠中，这一行为诱发的胞外GABA升高幅度被显著压低；在vCA1局部微注射GABAA受体拮抗剂荷包牡丹碱（bicuculline），则完全逆转了星形胶质细胞OptoH3R激活或Hrh3过表达的抗焦虑作用。

最后，研究团队在10天慢性社会挫败应激（CSDS）模型中评估了该通路的病理生理与转化意义。CSDS小鼠表现出严重的焦虑样行为和vCA1神经元过度激活，同时vCA1星形胶质细胞Hrh3表达出现代偿性上调。在CSDS小鼠vCA1星形胶质细胞中通过OptoH3R进行急性光激活，或通过病毒载体慢性过表达Hrh3，均能有效恢复小鼠在OFT和EPM中的探索行为。该研究首次揭示了“TMN组胺→vCA1星形胶质细胞H3R→PLC/IP3R2钙信号→胶质源性GABA→GABAA受体”的内源性抗焦虑通路，为靶向星形胶质细胞GPCR治疗焦虑障碍提供了全新策略。

原论文图 7vCA1星形胶质细胞H3受体通过促进胶质源性GABA释放与激活GABAA受体发挥抗焦虑效应