近日,“发育与疾病相关基因”教育部重点实验室谢维/穆明道团队合作,首次揭示了一条起源于脑干内侧丘系旁核(MPL)、由表达Pth2神经肽的神经元构成的全新神经环路,该环路在编码厌恶性刺激和触发焦虑样行为中起关键作用。该成果于近期在中国神经科学会会刊《Neuroscience Bulletin》上在线发表。

速识别环境威胁对动物生存至关重要。尽管新型神经肽Pth2已被认为参与情绪调节,但其背后的具体神经机制仍不明确。

本研究聚焦于脑干MPL区域内密集的Pth2神经元,旨在揭示其在情绪相关行为中的功能与环路基础。研究团队首先成功构建了Pth2-P2A-iCre基因工具鼠,实现对Pth2神经元的精准遗传学标记与调控。通过光纤钙信号记录技术,发现小鼠在受到足底电击等厌恶性刺激时,MPL区Pth2神经元表现出快速、稳定的激活,提示其参与早期威胁信息的编码。为进一步确认其因果功能,研究人员运用化学遗传学方法特异性激活MPL-Pth2神经元,成功诱发了小鼠明显的条件性置厌恶与焦虑样行为,证明该群体神经元的活动是驱动负性情绪状态的充分条件。进一步的神经环路追踪实验显示,MPL-Pth2神经元主要投射至丘脑底核(PSTh)和未定带(ZI)等与防御行为密切相关的脑区,从而在结构上阐释了其调控情绪行为的可能通路。该研究首次阐明了一条从脑干MPL至间脑的Pth2能神经通路,不仅在感知层面响应厌恶性信息,更能主动驱动焦虑与厌恶行为,为理解负性情绪产生的神经机制提供了新视角,也为相关精神疾病的干预研究提供了潜在靶点。
本文共同第一作者为“发育与疾病相关基因”教育部重点实验室、东南大学医学院“临床医学5+3”本科生张梓徐,东南大学151amjs澳金沙门博士研究生耿淑琰和孙传耀;硕士研究生胡盛如、许天香作为共同作者参与了本研究;谢维教授与穆明道副教授为共同通讯作者。研究工作获得了科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金及东南大学医科攀升计划等项目的支持。(生科院)
原文链接:https://doi.org/10.1007/s12264-025-01548-4


