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浙江大学连虹/李晓明团队揭示社交隔离诱发焦虑行为、增强社交的分子和环路机制

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2026年10月21日浙江大学连虹/李晓明团队在Neuron杂志发表文章揭示社交隔离诱发焦虑行为,增强社交的分子和环路机制。

01 mPOA脑区抑制性神经元调控CSD诱导的焦虑样行为和社交偏好性增强

研究人员构建对比性社交障碍(Comparative Social Deficit, CSD)模型:将一只成年雄性小鼠与两只群养的同龄雄性小鼠分别置于透明带孔隔板两侧。隔板允许视觉、嗅觉和听觉信息的传递,使小鼠能够感知到对面同伴的存在,但阻断肢体接触,使其无法融入群体,模拟相对社交剥夺。行为学实验发现经历7天的 CSD雄性小鼠(后续简称7d CSD雄性小鼠)在明暗箱穿梭实验中明箱停留时间显著减少,高架实验中开放臂停留时间时间减少,在三箱社交行为中与陌生小鼠接触时间增多,即存在焦虑样行为、促进社交行为。 CSD雄性小鼠并不存在抑郁样行为障碍。然而,雌性小鼠经历CSD模型后并不存在焦虑样行为,也不影响社交行为。

进一步荧光实验发现CSD雄性小鼠前额叶皮层(mPFC)、内侧视前区(mPOA)、中央杏仁核(CeA)脑区CFOS阳性神经元数量显著增多,其中mPOA、CeA脑区CFOS阳性神经元与GAD2共标,表明激活的神经元为抑制性神经元。化学抑制mPOA脑区GAD2阳性神经元可显著改善CSD雄性小鼠的焦虑样行为,减少社交偏好性,但抑制CeA脑区GAD2阳性神经元并不发挥上述改善作用。经历3天的 CSD雄性小鼠并不表现出焦虑样行为和社交偏好性增强,但慢性激活mPOA脑区GAD2阳性神经元可引起上述小鼠出现焦虑样行为和社交偏好性增强。

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图1、mPOA脑区抑制性神经元调控CSD诱导的焦虑样行为和社交偏好性增强

02 CSD通过下调mPOA脑区抑制性神经元Kcnd3诱发焦虑样行为和社交偏好性增强

电生理实验发现7d CSD雄性小鼠mPOA脑区GAD2阳性神经元放电频率显著增加,动作电位的半宽度降低。AP半宽与放电频率的联合改变,与A型钾电流的变化相关。原位杂交实验发现7d CSD雄性小鼠mPOA脑区GAD2阳性神经元Kcnd3(编码电压门控钾离子通道Kv4.3)表达显著降低。

离体脑片实验发现Kv4.3激动剂显著降低7d CSD雄性小鼠mPOA脑区GAD2阳性神经元放电频率,增加动作电位的半宽度。病毒工具特异性过表达mPOA脑区GAD2阳性神经元Kcnd3后可显著改善7d CSD雄性小鼠焦虑样行为和社交偏好性增强。敲低mPOA脑区GAD2阳性神经元Kcnd3后诱发雄性小鼠焦虑样行为和社交偏好性增强。

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图2、CSD通过下调mPOA脑区抑制性神经元Kcnd3诱发焦虑样行为和社交偏好性增强

03 mPOA Gad2 通过投射到DRN5-HT调控CSD诱导的焦虑样行为和社交偏好性增强

病毒示踪实验发现mPOA脑区GAD2阳性神经元主要投射到腹侧被盖区、内侧杏仁核和中缝背核(DRN)。由于5-羟色胺(5-HT)能信号通路在焦虑发生中发挥关键作用,研究人员认为mPOA Gad2 神经元可能优先支配背侧中缝核5-羟色胺能神经元(DRN5-HT),介导与 CSD 诱发的行为障碍。首先,病毒示踪实验发现mPOA Gad2 神经元主要投射到DRN5-HT神经元,光激活mPOA Gad2 神经元诱发DRN5-HT神经元抑制性突触后电流,即mPOA Gad2 →DRN5-HT环路为抑制性环路。其次,电生理实验发现7d CSD雄性小鼠中接受mPOA Gad2抑制性输入的DRN5-HT神经元自发性抑制性突触后电流减弱,神经元兴奋性降低。最后,光抑制mPOA Gad2 →DRN5-HT环路缓解7d CSD雄性小鼠焦虑样行为和社交偏好性增强,激活mPOA Gad2 →DRN5-HT环路引起经历3天的 CSD雄性小鼠出现焦虑样行为和社交偏好性增强。

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图3、mPOA Gad2 通过投射到DRN5-HT调控CSD诱导的焦虑样行为和社交偏好性增强

总结

本文发现经历7天的 CSD引起雄性小鼠mPOA Gad2神经元Kcnd3下调,增加mPOA Gad2神经元行为,抑制下游DRN5-HT神经元活性,诱发焦虑样行为且增加社交偏好性。

参考文献

Zhang et al., A GABAergic preoptic-raphe circuit mediates paradoxical coupling of anxiety and social preference after comparative social deficit, Neuron (2026), https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.09.032

文章中图片均来自于原文