2025年3月19日圣路易斯華盛頓大學Marco Pignatelli團隊在Neuron雜志上發(fā)表文章氯胺酮通過增強NAc腦區(qū)D1-MSNs神經元興奮性輸入突觸傳遞功能發(fā)揮快速抗抑郁作用。
1、氯胺酮增強NAc腦區(qū)D1-MSNs AMPAR依賴的興奮性突觸傳遞功能
慢性注射皮質酮(3周)小鼠出現(xiàn)糖水消耗降低、社交障礙等抑郁樣行為障礙,也引起獎賞動機行為減弱,在腹腔注射氯胺酮后可顯著改善抑郁樣行為和獎賞動機障礙。電生理實驗發(fā)現(xiàn)慢性注射皮質酮引起NAc腦區(qū)D1-MSNs AMPAR依賴的自發(fā)性興奮性突觸后電流減弱,但D2-MSNs并不表現(xiàn)出類似的電生理變化。注射氯胺酮后可逆轉皮質酮引起D1-MSNs 自發(fā)性興奮性突觸后電流減弱的效應。然而,氯胺酮并不影響慢性注射皮質酮小鼠D1-MSNs和D2-MSNs NMDAR依賴的自發(fā)性興奮性突觸后電流變化。
圖1、氯胺酮增強NAc腦區(qū)D1-MSNs AMPAR依賴的興奮性突觸傳遞功能
2、氯胺酮通過增強D1-MSNs AMPAR依賴的突觸傳遞功能發(fā)揮抗抑郁作用
研究人員通過DART藥物遞送技術特異性實現(xiàn)抑制NAc腦區(qū)D1-MSNs AMPAR后可顯著阻斷氯胺酮的抗抑郁作用,但抑制NAc腦區(qū)D2-MSNs AMPAR后并不能阻斷氯胺酮的抗抑郁作用。Rac1是一種小的鳥苷三磷酸酶(gtpase),可增強AMPAR的表達和功能。進一步利用病毒載體工具結合光激活可特異性增強NAc腦區(qū)D1-MSNs AMPAR依賴的突觸可塑性,可顯著改善慢性注射皮質酮誘發(fā)的抑郁樣行為,這些結果表明氯胺酮通過增強D1-MSNs AMPAR依賴的突觸傳遞功能發(fā)揮抗抑郁作用。
圖2、氯胺酮通過增強D1-MSNs AMPAR依賴的突觸傳遞功能發(fā)揮抗抑郁作用
3、氯胺酮通過NAc腦區(qū)不同的興奮性輸入發(fā)揮抗抑郁作用
NAc腦區(qū)D1-MSNs 主要接受前額葉皮層、基底外側杏仁核、腹側海馬、丘腦室旁核和腹側被蓋區(qū)的興奮性輸入。電生理實驗發(fā)現(xiàn)接受皮質酮注射后小鼠前額葉皮層以及腹側海馬投射到NAc腦區(qū)D1-MSNs 的興奮性突觸傳遞功能減弱,氯胺酮可阻斷這種減弱。另一方面,皮質酮注射并不影響基底外側杏仁核、丘腦室旁核和腹側被蓋區(qū)投射到NAc腦區(qū)D1-MSNs 的興奮性突觸傳遞功能,表明氯胺酮可能通過不同的興奮性輸入發(fā)揮抗抑郁作用。
氯胺酮可改善慢性皮質酮引起的社交障礙、快感缺失障礙以及獎賞動機行為障礙,但在通過化學遺傳學技術慢性抑制前額葉皮層-NAc或腹側海馬-NAc后均可阻斷氯胺酮上述抗抑郁作用。
圖3、氯胺酮通過NAc腦區(qū)不同的興奮性輸入發(fā)揮抗抑郁作用
4、總結
本文通過多種技術證實氯胺酮通過增強NAc腦區(qū)D1-MSNs神經元興奮性輸入突觸傳遞功能發(fā)揮快速抗抑郁作用,并進一步發(fā)現(xiàn)這種興奮性輸入具有特異性(前額葉皮層和腹側海馬)。
創(chuàng)作聲明:本文是在原英文文獻基礎上進行解讀,存在觀點偏向性,僅作分享,請參考原文深入學習
文獻參考:Lucantonio F, Roeglin J, Li S, Lu J, Shi A, Czerpaniak K, Fiocchi FR, Bontempi L, Shields BC, Zarate CA Jr, Tadross MR, Pignatelli M. Ketamine rescues anhedonia by cell-type- and input-specific adaptations in the nucleus accumbens. Neuron. 2025 Mar 18:S0896-6273(25)00139-4. doi: 10.1016/j.neuron.2025.02.021. Epub ahead of print. PMID: 40112815.
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