2月4日江苏省麻醉学重点实验室/江苏省麻醉与脑科学重点实验室安述明、曹君利教授与宁波市第二医院麻醉科陈骏萍主任团队合作在Science Advances(综合期刊1区,Top 期刊,自然指数期刊)杂志上发表文章揭示终纹床核应激神经元集群介导焦虑与失眠共病-“Stress ensemble in the BNST mediates comorbid anxiety and sleep disruption”。该研究由麻醉学重点实验室孙海艳副教授和硕士毕业生邱桢童为共同第一作者,麻醉学重点实验室安述明、曹君利教授、孙海艳副教授与宁波市第二医院麻醉科陈骏萍主任为共同通讯作者。
焦虑-失眠共病已成为最常见临床病症之一,严重危害人类健康。在焦虑患者中,有85%-90%的患者有失眠问题。而失眠患者中,焦虑障碍发生率亦非常之高。为什么焦虑患者的失眠发生率,失眠患者的焦虑障碍发生率都如此之高,它们之间是否存在共同的发病机制?目前临床上治疗焦虑-失眠共病仍面临着严峻的挑战,归根结底是其共病机制还不清楚,是社会前沿亟需解决的问题。
研究团队应用Tet-Off和Tet-On系统,分别标记BNST脑区中由慢性束缚应激(CRS)和睡眠剥夺(SD)两种不同应激源激活的神经元,并通过光电极记录这些神经元的放电活动。结果发现两种应激源均能激活同一群神经元。我们称这群神经元为“终纹床核(BNST)应激神经元”。这群神经元在CRS小鼠觉醒或处于焦虑环境时均异常兴奋。光遗传学激活这群应激神经元,不但会加重CRS小鼠焦虑情绪还会恶化其失眠症状。而光遗传学抑制BNST应激神经元集群能够缓解CRS小鼠焦虑情绪并增加其NREM睡眠。进一步研究发现BNST应激神经元为GABA能神经元,它们投射至控制睡眠(下丘脑视前,POA )和调节情绪(中缝背核,DRN)的关键脑区。光遗传学抑制BNST应激神经元投射至DRN和POA的突触后神经元,分别会诱发小鼠焦虑和减少其NREM睡眠;而光遗传学兴奋BNST应激神经元投射至DRN和POA的突触后神经元,能够缓解CRS小鼠焦虑情绪,增加其NREM睡眠。
这些结果表明BNST应激神经元(GABA能)同时编码焦虑情绪和调控睡眠/觉醒行为。焦虑或失眠均会引起这群神经元过度兴奋,并通过BNST-POA通路进一步抑制POA睡眠神经元,引起或恶化失眠症状。同时,通过BNST-DRN通路抑制DRN神经元,引起或加重焦虑情绪,最终导致焦虑-失眠共病并形成恶性循环。本研究针对焦虑-失眠共病的机制提出新理论,为治疗焦虑-失眠共病提供新的细胞、分子靶标,具有潜在的科学价值和临床意义。
该研究针对焦虑-失眠共病的机制提出新理论,为治疗焦虑-失眠共病提供新的细胞、分子靶标,具有潜在的科学价值和临床意义。
该研究得到科技部科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金、江苏省自然科学面上基金、江苏省双创团队基金、江苏省特聘教授基金、江苏省双创博士基金、江苏省高等学校基础科学研究项目、徐州医科大学优秀人才科研启动基金、青年科技创新团队等项目大力支持。
原文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz9546


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