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《Nature | 通过非经典皮质-杏仁核通路自上而下控制飞行》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-01-21

  • 2024年1月17日，杜兰大学的研究人员在Nature上发表题为Top-down control of flight by a non-canonical cortico-amygdala pathway的文章。

    生存需要选择适当的行为来应对威胁，而失调的防御反应与精神疾病有关，例如创伤后应激和恐慌症。威胁诱发的行为，包括冻结和逃跑，由中央杏仁核 （CeA） 中的神经元回路控制;然而，有助于高强度防御反应的CeA神经元兴奋的来源尚不清楚。

    该研究结合了神经解剖学映射、体内钙成像、功能操作和电生理学来表征从背蒂 （DP） 前额叶皮层到 CeA 的以前未知的投影。DP-to-CeA 神经元具有谷氨酸能特性，特异性靶向内侧 CeA，即介导对威胁的条件反应的主要杏仁核输出核。使用引发条件冻结和飞行的行为范式，研究人员发现 CeA 投射的 DP 神经元以上下文依赖的方式被高强度威胁激活。功能操作表明，DP-to-CeA 通路对于回避行为和逃跑都是必要和充分的。此外，研究人员发现 DP 神经元突触到内侧 CeA 内的神经元上，这些神经元投射到中脑飞行中枢。这些结果阐明了一种非规范的自上而下的调节防御反应的途径。

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06912-w
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  • 《Nature丨皮层杏仁核巩固社会传播的长期记忆》
    • 来源专题：战略生物资源
    • 编译者：李康音
    • 发布时间：2024-07-07
    • 2024年7月3日，美国斯坦福大学Thomas C. Südhof及Stephen R. Quake教授团队合作在Nature杂志发表了题为The cortical amygdala consolidates a socially transmitted long-term memory的最新研究成果。针对小鼠中社交传递的食物偏好（STFP）这一社交学习行为所产生的长期记忆进行了深入研究，发现杏仁核皮层后内侧核（Posteromedial nucleus of the cortical amygdala，COApm）在STFP长期记忆的早期巩固过程中起到重要作用，而不影响STFP记忆的获取及提取等过程。 研究发现副嗅球（AOB）到杏仁核皮层后内侧核的双向环路连接，以及杏仁核皮层后内侧核到前嗅核（AON）的投射介导了STFP记忆形成的信息传递及巩固过程。此外，杏仁核皮层后内侧核还与诸多嗅觉皮层及调控社交行为的不同杏仁核脑区等形成紧密的环路连接。另外通过对前额叶（mPFC），眶额皮层（OFC），腹侧海马（ventral hippocampus），和基底外侧杏仁核（BLA）等脑区在STFP长期记忆形成中作用的比较，发现腹侧海马影响48小时短期STFP记忆，而眶额皮层对STFP长期记忆形成非常重要，并且与杏仁核皮层后内侧核比，具有较长的时间调控窗口。而前额叶和基底外侧杏仁核不影响STFP长期记忆的形成。空间转录组（MERFISH）及单细胞转录组（Smart-seq2）测序均表明，与正常对照组及嗅觉刺激对照组相比，杏仁核皮层后内侧核呈现出与STFP关联的转录组特征，而眶额皮层和腹侧海马的转录组响应则主要集中在嗅觉刺激本身。 传统观点认为，副嗅球及其下游脑区负责社交、交配、攻击等社交行为。鲜有研究认为该系统与学习记忆相关。该研究结果表明，副嗅球及其下游脑区杏仁核皮层后内侧对社交学习及记忆的形成非常重要。杏仁核皮层后内侧核是一个空白脑区，针对其功能的研究较少。该研究的作者综合以上发现并进一步提出，杏仁核皮层后内侧核在整合感觉信息，特别是嗅觉信息和社交信息方面起到中心作用。同时，该研究为长期记忆的形成提供了新的机制和见解。
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  • 《Nature | TMEFF1是皮质神经元抗HSV感染的关键》
    • 来源专题：战略生物资源
    • 编译者：李康音
    • 发布时间：2024-07-26
    • 2024年7月24日，洛克菲勒大学Shen-Ying Zhang、Jean-Laurent Casanova、Yi-Hao Chan共同通讯在Nature发表题为Human TMEFF1 is a restriction factor for herpes simplex virus in the brain的文章，发现了蛋白质TMEFF1作为大脑中抗单纯疱疹病毒1型（HSV-1）的关键限制因子的新作用。这一发现揭示了在单纯疱疹病毒性脑炎（HSE）等背景下宿主防御机制和病毒发病机制之间的复杂相互作用。 该研究首先观察到，两名在儿童时期患有HSE的独立个体是TMEFF1罕见有害变异的纯合子。该基因编码一种细胞膜蛋白，主要在大脑皮层神经元中表达。进一步的研究表明，TMEFF1与HSV-1细胞表面受体NECTIN-1相互作用，削弱了病毒与细胞膜融合的能力，从而阻断了病毒的进入。TMEFF1的遗传缺陷被证明可以使HSV-1迅速进入皮质神经元，导致病毒向细胞核的转位和随后的复制增加。这种细胞表型可以通过用I型干扰素（IFN）预处理或通过表达外源性野生型TMEFF1来挽救。此外，作者发现全长TMEFF1或其N末端细胞外结构域的异位表达，而不是其羧基末端细胞内结构域，会损害HSV-1进入神经元以外的表达NECTIN-1的细胞的能力，从而增加细胞对HSV-1感染的抵抗力。 该研究的结果表明，人类TMEFF1在皮质神经元中对HSV-1感染起着保护作用，皮质神经元中TMEFF1组成性地高度富集。另一方面，遗传性TMEFF1缺陷使这些细胞容易感染HSV-1，可能是潜在的HSE诱因。这尤其值得注意，因为HSV-1在HSE之前、期间或甚至之后通常不会传播到其他组织如鼻腔和口腔上皮细胞，突显了中枢神经系统（CNS）对这种病毒的特定脆弱性。这项研究还强调了了解预防大脑中HSV-1感染的机制的重要性。TMEFF1作为HSV-1进入皮质神经元的宿主限制因子的发现，增加了关于人类免疫系统如何在中枢神经系统内防御病毒病原体的知识。 此外，该研究的结果对理解HSE的遗传基础具有重要意义。迄今为止，只有5-10%的HSE儿童被发现携带已知HSE致病基因的突变。将TMEFF1鉴定为HSE的一种新的遗传病因表明，这些基因没有突变的其他患者可能携带常染色体隐性先天性缺陷。 总之，TMEFF1作为HSV-1在大脑中的限制因子的发现为理解宿主防御机制和病毒发病机制之间的复杂相互作用开辟了新的途径，还为治疗干预提供了潜在的新靶点。研究人员指出，TMEFF1的细胞外结构域如果以可溶性形式产生，可能对对抗中枢神经系统或其他器官中的HSV-1，甚至HSV-2等病毒感染具有潜在的治疗价值。
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