電生理技術在楊雄里團隊短暫白光暴露激活感光神經細胞促焦慮的應用

瀏覽次數：1114　發布日期：2023-3-29　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

光照條件可影響焦慮水平：成年小鼠在幼年時夜間暴露在昏暗的光線下會導致類似焦慮的行為；連續2周白光暴露時間減少也會引起焦慮樣行為。

視網膜中存在兩種感光細胞：視桿細胞和視錐細胞，可將感受到的光信號刺激傳遞給視神經。感光視網膜神經節細胞(ipRGCs)是視網膜上一種特殊類型的神經節細胞，表達視黑質，也可直接感受光信號刺激。ipRGCs支配外側韁核、終紋床核(BNST)和杏仁核等多個與焦慮癥相關的腦區

2023年3月22日復旦大學楊雄里、翁史鈞研究團隊在Science Advances雜志上發表文章揭示了短暫白光暴露激活表達視黑質的ipRGCs，增加小鼠焦慮水平。

1、視桿細胞和視錐細胞可能并不介導短暫白光暴露引起的焦慮樣行為

研究人員將小鼠在黑暗環境適應26小時后短暫暴露在1000勒克斯強度的白光環境（25分鐘）中，結果發現在十字高架實驗和曠場實驗中均表現出焦慮樣行為，在離開白光環境2小時后這種焦慮也隨之消失。

N-甲基亞硝基脲可快速、特異性誘導視桿細胞和視錐細胞凋亡。小時在接受1到2周N-甲基亞硝基脲處理后，視桿細胞和視錐細胞數量顯著減少，功能也出現明顯障礙，但在接受上述黑暗環境和短暫白光暴露后仍表現出顯著的焦慮樣行為，這就表明視網膜視桿細胞和視錐細胞可能并不介導短暫白光暴露引起的焦慮樣行為。

圖1：短暫白光刺激增加小鼠焦慮水平

2、ipRGCs-CeA環路介導光照誘發的焦慮樣行為

視黑質是一種新近發現的、主要分布于視網膜神經節細胞的光感受器視蛋白，由Opn4基因編碼。Opn4敲除小鼠在接受長時間黑暗環境和短暫白光環境后進行十字高架實驗和曠場實驗后并不表現出焦慮樣行為。進一步通過特異性損害ipRGCs后小鼠在接受上述光照暴露后也不表現出焦慮水平。

免疫熒光實驗分別檢測小鼠暴露在黑暗環境和白光環境中大腦神經元激活狀態，結果發現白光環境顯著激活視交叉上核、腹側膝狀核、中央杏仁核（CeA)、終紋床核（BNST）等區域。這些腦區也接受ipRGCs的支配。

在化學遺傳學抑制腹側膝狀核和BNST腦區神經元活性后在黑暗環境中明顯促進小鼠焦慮水平，但抑制CeA區域神經元并不會出現類似的情況。在慢性激活ipRGCs-CeA環路后在黑暗環境中可增加小鼠焦慮水平，這些結果表明ipRGCs-CeA環路介導光照誘發的焦慮樣行為。

圖2：ipRGCs-CeA環路介導光照誘發的焦慮樣行為

3、糖皮質激素受體參與光照引起的焦慮樣行為

進一步分子實驗發現光照并不影響外周血液和腦脊液皮質酮水平，但暴露在光照后能夠促進CeA、BNST腦區糖皮質激素受體（GR）蛋白及其磷酸化蛋白水平的升高，基底外側杏仁核、中縫背核、內側前額葉皮層并不出現這種升高。腹腔注射GR拮抗劑后可明顯阻斷光照引起的焦慮樣行為，這就表明GR參與光照引起的焦慮樣行為。