NB：南昌大学刘伟柱/张文华/潘秉兴团队解析急性应激诱导短暂焦虑样行为的新环路及突触机制

急性应激诱发前额叶-杏仁核环路兴奋/抑制失衡驱动雄性小鼠的适应性焦虑

Acute Stress Drives Adaptive Anxiety via Excitatory-Inhibitory Imbalance in the Prefrontal-Amygdala Circuit in Male Mice

邹佳欣1,2,7 • 曹恩1 • 王志浩1,2 • 韩睿3 • 卢星岩1 • 黄程远1,2 • 秦霞4 • 刘伟柱1,6 • 张文华1,2,5 • 潘秉兴1,2

1南昌大学江西医学院基础医学院，第一附属医院病理科和生物医学创新研究院，南昌 330031，中国

2南昌大学江西医学院江西省脑科学与脑健康重点实验室，南昌 330031，中国

3南昌大学玛丽女王学院，南昌 330001，中国

4徐州医科大学江苏省麻醉学重点实验室，徐州 221004，中国

5南昌大学江西医学院第一附属医院江西省呼吸疾病研究所，南昌 330031，中国

6南昌大学江西医学院江西省精准病理与智能诊断重点实验室，南昌 330031，中国

7南昌大学江西医学院第一附属医院博士后创新实践基地，南昌 330036，中国

第一作者：邹佳欣、曹恩、王志浩

通讯作者：刘伟柱、张文华、潘秉兴

急性应激可快速诱发短暂的生理性焦虑状态，从而提高个体对潜在威胁的警觉性并促进适应性防御行为。然而，这种生理性、可逆性的焦虑状态如何在特定神经环路中被编码和调控，目前仍缺乏清晰认识。内侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex, mPFC）-杏仁核环路功能异常已被认为是慢性应激诱导焦虑障碍的重要神经基础，但该环路是否参与急性应激诱导的适应性焦虑，以及其具体环路和突触机制尚不明确。

本研究采用急性束缚应激（acute restraint stress, ARS）小鼠模型，解析了急性应激诱导短暂焦虑样行为的前额叶-杏仁核环路及突触机制。

首先，行为学结果显示，ARS仅在雄性小鼠中诱发一过性焦虑样行为，表现为应激结束后2小时旷场中央区域停留时间减少，以及高架十字迷宫开放臂停留时间和进入次数降低；上述行为的改变在应激结束后24小时基本恢复，提示ARS诱导的是一种短暂、可逆的焦虑状态。

随后，结合神经环路示踪、c-Fos染色和在体光纤记录等方法，进一步发现ARS选择性增加背侧mPFC投射至基底外侧杏仁核（basolateral amygdala, BLA）神经元（dmPFC→BLA PNs）活动。该效应出现在应激后2小时，并在24小时后恢复至基线水平；相比之下，ARS对非BLA投射的dmPFC神经元及腹侧mPFC神经元无明显影响。值得注意的是，ARS对dmPFC→BLA PNs的短暂性激活同时发生在皮层II/III层和V层，提示这一效应具有环路特异性，但不依赖特定皮层层次。

图1

ARS选择性激活雄性小鼠dmPFC→BLA PNs。A-C 病毒注射策略及c-Fos染色流程示意图。E-G ARS后dmPFC中II/III层和V层dmPFC→BLA PNs及non-dmPFC→BLA PNs的c-Fos表达水平变化。H-J 光纤记录实验病毒注射策略及实验流程图。K-M ARS后dmPFC→BLA PNs的钙活动变化。

在突触机制层面，离体电生理记录结果显示，ARS选择性增加II/III层和V层dmPFC→BLA PNs的微小兴奋性突触后电流（mEPSC）频率，而对mEPSC幅度、微小抑制性突触后电流频率和幅度以及神经元内在兴奋性均无影响，表明ARS主要通过增强兴奋性信息输入，驱动该环路的兴奋/抑制平衡向兴奋一侧偏移。

图2

ARS引起dmPFC→BLA PNs兴奋/抑制失衡。A-C 离体电生理记录实验流程及示意图。D-H ARS后dmPFC中II/III层和V层dmPFC→BLA PNs及non-dmPFC→BLA PNs的mEPSC频率及幅度变化。J-O ARS后dmPFC中II/III层和V层dmPFC→BLA PNs及non-dmPFC→BLA PNs的mIPSC频率及幅度变化。P-S ARS后II/III层和V层dmPFC→BLA PNs及non-dmPFC→BLA PNs的I/E频率和幅度比值的变化。