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陈伟海副教授团队发表系列论文报道5-羟色胺2A/2C受体调控“感觉运动门控”的关键脑区

发布时间:2021-10-21 来源:本站原创 作者:本站编辑   浏览次数:

感觉运动门控是指中枢神经系统过滤无关感觉信息的干扰从而保证中枢神经系统只对有意义的感觉信息进行深度编码的神经机制。而精神分裂症患者通常伴有感觉门控功能缺失,从而使正常的认知活动受到大量无关信息的干扰而不能有效完成,表现出认知混乱、注意缺陷和思维紊乱等精神分裂症的典型症状。感觉运动门控功能采用前脉冲抑制实验进行检测,在人类或哺乳动物,突发性的强感觉刺激(如高分贝听觉刺激)可以引起一个潜伏期短、反应强烈的惊跳反射。但如果在强刺激之前呈现一个弱的刺激,那么强刺激产生的惊跳反射幅度就会在一定程度上受到抑制,这个过程被称为前脉冲抑制

已有研究发现5-羟色胺2A/2C受体(5-HT2A/2C受体)对前脉冲抑制(即感觉运动门控)有重要的调节作用,激动5-HT2C受体或反向激动5-HT2A受体(即降低受体功能)可以逆转精神分裂症动物的前脉冲抑制缺失,但其逆转作用的关键脑区尚不清楚,阻碍了进一步研究5-HT2A/2C受体调控前脉冲抑制功能的机制。陈伟海副教授团队针对这一问题,采用精神分裂症小鼠动物模型、脑立体定位技术、药理学技术研究5-HT2A/2C受体调控前脉冲抑制功能的关键脑区。研究成果近日在《Neuropharmacology》(中科院二区,IF: 5.25)和《Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry》(中科院二区,IF:5.06)上提前在线发表,硕士研究生石梦雯、郭冠龙分别为这两篇论文的第一作者,陈伟海副教授为通讯作者。

研究发现,5-HT2A受体反向激动剂pimavanserin可以促进小鼠正常前脉冲抑制及逆转精神分裂症小鼠前脉冲抑制缺失,在小鼠伏隔核及腹侧海马局部微量注射pimavanserin可以逆转前脉冲抑制缺失(Doi: 10.1016/j.neuropharm.2021.108838,图1)。

1 5-HT2A受体反向激动剂pimavanserin在伏隔核(A)和腹侧海马(B)局部注射可以逆转多巴胺受体激动剂 pergolide诱发的前脉冲抑制缺失。

 

 

5-HT2C受体激动剂MK212虽不能提高正常小鼠的前脉冲抑制功能,但可以逆转精神分裂症小鼠前脉冲抑制缺失,在小鼠内侧前额叶及腹侧海马局部微量注射MK212可以逆转前脉冲抑制缺失(DOI: 10.1016/j.pnpbp.2021.110441,图2)。

2 5-HT2C受体激动剂MK212在内侧前额叶(A)和腹侧海马(B)局部注射可以逆转MK801诱发的前脉冲抑制缺失。

 

 

这两篇文章的研究提示在伏隔核和腹侧海马反向激动5-HT2A受体,或在内侧前额叶和腹侧海马激动5-HT2C受体可以促进感觉运动门控功能。该项研究不仅揭示了5-HT2A/2C受体调控感觉运动门控功能的脑区,为进一步研究其调控机制提供了实验基础,并且表明内侧前额叶、腹侧海马、伏隔核在调控感觉运动门控过程中起到了关键作用,为描绘感觉运动门控的神经环路提供了工作基础。

参考文献

1.      Wengwen Shi, Weihai Chen, et al. Pimavanserin, a 5-hydroxytryptamine 2A receptor inverse agonist, reverses prepulse inhibition deficits in the nucleus accumbens and ventral hippocampus, Neuropharmacology, 2021, 201, 108838. (Doi: 10.1016/j.neuropharm.2021.108838). Epub ahead of print.

2.      Guanlong Guo, Weihai Chen et al. MK212, a 5-hydroxytryptamine 2C receptor agonist, reverses prepulse inhibition deficits in the medial prefrontal cortex and ventral hippocampus, Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry, 2021, 113: 110441. (Doi: 10.1016/j.pnpbp.2021.110441). Epub ahead of print.