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药物配对场景的吸引力,连向PVN催产素输出

Nature communications · 2025-05-23

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Nature communications · 研究前沿

药物配对场景的吸引力,连向PVN催产素输出

雄鼠条件位置偏好研究发现,催产素调节及PVN到伏隔核核心区的激活减弱甲基苯丙胺配对场景偏好,壳区调节未产生同样变化。

根据论文主题制作的 AI 科学概念插画

一个场景曾经伴随药物经历,再次出现时便可能吸引动物停留。这样的已学偏好,能够被脑内神经肽系统调节吗?发表于Nature Communications的研究,以雄鼠甲基苯丙胺条件位置偏好(METH-CPP)为模型,追踪下丘脑室旁核(PVN)催产素(OXT)细胞与伏隔核(NAc)的联系。研究发现,作用不仅与神经肽有关,也与输出去向有关:相邻的核心区与壳区,在这些干预下呈现不同结果。

关键发现

测试时OXT或PVN–NAc核心区激活减少METH配对场景偏好,核心区受体阻断可削弱相关效果;壳区细胞群或末梢调节未显著改变这一偏好。

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测试时给予OXT,场景偏好减弱

任务把一侧环境与METH经历相配对,另一侧与盐水经历相联系。经历六天条件学习后,再比较小鼠自由选择时的停留变化。与盐水组相比,METH组对配对场景形成明显偏好,使研究能够检验这份关联在测试阶段的表达。

小鼠先经历药物与环境的配对学习,之后在没有再次给予METH的测试中自由探索。模型鼠在药物配对一侧停留更多。鼻内OXT在测试前给药后,这项偏好减弱,所测较高浓度的效果更明显。

总移动未显著改变,另一神经肽加压素AVP未产生同样的偏好减弱。阻断核心区OXT受体可使鼻内OXT效果减弱;在该区域激活受体,也减少位置偏好。场景选择因而与当地受体信号联系起来。

核心区的c-Fos活动标记在METH组较高,OXT给药后回落。行为选择与区域活动标记相伴,使研究从外源给药继续走向脑内原有的催产素来源。

全身药理比较也呈现不同结果:能进入脑内的受体拮抗剂削弱OXT效果,外周受体拮抗剂和V1a拮抗剂未产生同样变化。神经肽作用的部位与受体类型,因而成为从给药效果追到局部回路的线索。

原论文图 1鼻内OXT与核心区受体
鼻内OXT与核心区受体
原文图1:鼻内OXT、受体药理干预、核心区活动标记与位置偏好结果;所测移动指标未显著改变。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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重复METH经历后,PVN活动标记与OXT蛋白下降

研究标记PVN的OXT相关细胞,在CPP测试后观察c-Fos。METH组的活动标记比例较低,PVN组织OXT蛋白也较少。局部细胞活动与神经肽含量,呈现相同方向的差异。

Oxt转录本仅有未显著下降趋势;SON、垂体和血清OXT蛋白未见显著改变,所测AVP蛋白也未显著改变。下降的蛋白读出集中在PVN,周边区域与循环中的读出呈现另一种状态。

上游PVN的较低活动标记,与下游核心区较高的活动标记共同出现;OXT给药后,核心区标记回落。两个区域呈现不同方向的状态特点,促使研究检验恢复上游细胞活动时,下游相关的场景选择会怎样变化。

原论文图 2PVN细胞标记与OXT蛋白
PVN细胞标记与OXT蛋白
原文图2:PVN OXT相关细胞标记、CPP测试后的c-Fos及局部OXT蛋白。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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激活PVN群体,减弱已学的位置偏好

在条件学习完成后,研究于测试阶段化学遗传激活PVN OXT相关细胞。野生型小鼠中的病毒策略和OXT-Cre小鼠中的验证,都观察到METH-CPP减弱。总移动未见显著变化。

中枢可达的OXT受体拮抗剂使这一效果减弱。电生理与活动标记确认了细胞群被激活。外源OXT的行为效果,因而有了内源细胞调节的呼应:改变这份信号来源,也能改变动物对已学场景的选择。

原论文图 3PVN激活与受体干预
PVN激活与受体干预
原文图3:两类小鼠中PVN群体激活的CPP结果、受体拮抗剂与细胞激活验证。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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核心区与壳区,收到的投射具有不同活动变化

顺向与逆向示踪支持PVN OXT细胞投向伏隔核。研究进一步分别标记投向核心区和壳区的细胞群。METH经历后,核心区投射相关群体的c-Fos比例下降,壳区相关群体未见显著改变。

两个亚区位置接近,却具有不同的联系与功能背景。把投射方向分开,能观察区域平均值之外的群体差别,也为后续选择哪一组细胞进行干预提供了明确依据。

原论文图 4伏隔核投射与群体活动标记
伏隔核投射与群体活动标记
原文图4:PVN到NAc示踪,及核心区、壳区投射相关群体的c-Fos比较。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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核心区投射群体的激活,重现偏好减弱

化学遗传激活投向核心区的PVN OXT相关群体后,METH-CPP减少。核心区内OXT受体阻断可减弱该效果,V1a受体阻断未产生同样变化。细胞来源、投射方向与当地受体,在行为上相互呼应。

投向壳区的对应群体,无论激活还是抑制,均未显著改变METH-CPP。壳区未变化的结果,与此前其活动标记未明显降低相一致。神经调节的影响,在这些测试条件下具有输出相关的区别。

原论文图 5投射群体与局部受体
投射群体与局部受体
原文图5:核心区投射群体激活及局部受体干预,壳区群体激活和抑制未显著改变CPP。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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在测试时刺激末梢,效果仍随去向不同

研究将光刺激放到伏隔核,激活PVN来源末梢。核心区刺激减少药物配对场景偏好,壳区刺激未显著改变这项偏好,所测移动距离也未显著改变。投射末梢的结果与细胞群体调节相呼应。

在这项成年雄鼠CPP研究中,催产素系统能够调节已学场景在当下行为中的表达。相邻的核心区和壳区并不产生相同结果,这使神经肽的作用具体到来源、输出位置和测试阶段,也揭示奖励相关场景选择中的回路分工。

原论文图 6核心区与壳区末梢刺激
核心区与壳区末梢刺激
原文图6:两处末梢在CPP测试中的光激活、细胞验证和移动结果;核心区偏好减弱,壳区未显著改变。
来源:Cheng YJ et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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论文信息

Cheng YJ, Zan GY, Deng YZ, Deng D, Wu MQ, Chai JR, Wang YJ, Liu JG, Zhao M.
Oxytocinergic input from the paraventricular nucleus to the nucleus accumbens core modulates methamphetamine-conditioned place preference
Nature communications · 2025-05-23
DOI: 10.1038/s41467-025-59859-z