武汉枢密脑科学技术有限公司品牌商

8 年

手机商铺

qrcode
商家活跃:
产品热度:
  • NaN
  • 0.6000000000000001
  • 1.6
  • 0.6000000000000001
  • 3.6
抑制神经元活性Kir2.1:rAAV-hSyn-Kir2.1-EGFP
¥3980
品牌商

武汉枢密脑科学技术有限公司

入驻年限:8 年

  • 联系人:

    枢先生

  • 所在地区:

    湖北 武汉市 江夏区

  • 业务范围:

    抗体、试剂、细胞库 / 细胞培养、技术服务、耗材、实验室仪器 / 设备

  • 经营模式:

    生产厂商 经销商

在线沟通

公司新闻/正文

IF=16.9【客户文章】浙大段树民院士/复旦倪金飞研究员团队:从应激感知到内脏反应——PVN NPY1R-DVC神经环路连接摄食抑制与胃功能障碍

37 人阅读发布时间:2026-09-22 14:06

撰文︱Daisy

摄食行为与环境应激密切相关。当动物面临急性危险或威胁时,会迅速启动应激反应并抑制食物摄入,将能量和资源重新分配至防御、逃避等有利于生存的行为。对于人类而言,长期应激不仅与多种异常进食行为和应激相关进食障碍密切相关,应激相关情感障碍也常伴随胃肠道症状,如肠易激综合征等功能性胃肠疾病。这些临床和实验现象提示,应激可能并非单独影响摄食行为,而是同时协调情绪状态与胃肠生理功能。然而,大脑如何整合这些应激诱导的行为和内脏生理变化,目前仍缺乏清晰的神经环路解释。

下丘脑室旁核(paraventricular nucleus of the hypothalamus,PVN)是调控应激反应的关键脑区。传统观点认为,PVN主要通过下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic–pituitary–adrenal,HPA)轴等内分泌途径影响应激相关摄食行为。例如在慢性应激状态下,PVN神经元可促进糖皮质激素释放,进而间接调节食欲和摄食。然而,这种以激素为中心的机制难以完全解释急性应激发生后快速出现的摄食抑制。近年来的研究提示,PVN还可能通过直接神经投射快速调控应激相关摄食,但相关非内分泌通路及其作用机制仍不清楚。

脑干背侧迷走复合体(dorsal vagal complex,DVC)包括孤束核(nucleus of the solitary tract,NTS)和迷走神经背侧运动核(dorsal motor nucleus of the vagus,DMV),是调节胃肠功能的重要自主神经中枢。DVC不仅整合来自内脏的感觉信息,还可通过迷走神经调控副交感输出,从而影响胃肠功能和摄食行为。因此,一个关键问题随之产生:下丘脑中的应激信号是否能够通过直接神经通路传递至DVC,从而协调急性应激状态下的摄食行为与内脏生理变化?

2026年9月11日,浙江大学脑科学与脑医学学院段树民院士和复旦大学脑科学转化研究院倪金飞研究员团队在Neuron在线发表题为“A hypothalamic-vagal pathway mediates stress-induced feeding suppression and gastric dysfunction”的研究论文。该研究鉴定出一条由PVN神经肽Y受体Y1(neuropeptide Y receptor Y1,NPY1R)神经元投射至DVC的下丘脑-脑干神经通路,并发现其与DMV胆碱能神经元形成直接功能连接。研究结合细胞类型特异性病毒示踪、光纤记录、光遗传学和化学遗传学操控以及行为和胃肠生理检测,发现该通路可被急性应激快速募集,并参与应激诱导的摄食抑制、焦虑样行为及胃功能异常;抑制该通路则能够缓解应激性摄食下降,并改善应激导致的胃排空障碍。

 

图片

一、激活PVN-DVC神经环路抑制摄食行为

研究团队首先发现,社交挫败、捕食者气味和气流刺激等多种急性应激均可显著降低小鼠摄食量,同时导致PVN和DVC神经元活性增强。进一步通过逆行和顺行示踪发现,PVN神经元直接投射至DVC,并在NTS和DMV存在密集的神经末梢分布;光遗传激活PVN在DVC的神经末梢可显著增强DVC神经元钙活动,证实二者存在功能性连接。随后,利用光遗传和化学遗传学双向操控PVN-DVC通路发现,激活该通路显著抑制禁食后小鼠的摄食,而抑制该通路不影响基础摄食。这些结果表明,PVN-DVC是一条具有摄食抑制作用的神经通路,并可能参与急性应激诱导的摄食抑制(图1)。

 

图片

图1. PVN–DVC神经环路的激活显著抑制小鼠摄食行为

 

二、NPY1R神经元是PVN-DVC通路中的主要神经元群体

为进一步明确PVN-DVC通路中的神经元类型,研究团队结合逆行示踪与原位杂交分析发现,投射至DVC的PVN神经元主要为兴奋性神经元。在多种PVN神经元亚型中,NPY1R神经元表现出较高的DVC投射比例,提示其可能是PVN向DVC传递信息的重要神经元群体。进一步利用病毒示踪发现,PVN NPY1R神经元的轴突末梢广泛分布于DVC,并在DMV中的分布密度高于NTS。选择性激活投射至DVC的PVN NPY1R神经元后,DVC神经元的FOS表达显著增加。这些结果表明,PVN NPY1R神经元是PVN-DVC通路的重要组成部分,并能够有效调控DVC神经元活动(图2)。

 

图片

图2. PVN NPY1R神经元是PVN–DVC通路中的重要神经元群体

 

三、PVN NPY1R-DVC通路介导应激性摄食抑制

 

研究团队进一步发现,社交挫败、捕食者气味、气流刺激和悬尾等多种急性应激均可激活PVN NPY1R神经元,并快速增强其胞体及DVC轴突末梢的钙活动,表明PVN NPY1R-DVC通路能够响应急性应激。

进一步通过投射特异性的化学遗传学操控发现,激活DVC投射的PVN NPY1R神经元显著抑制摄食,而在社交挫败过程中抑制该神经元群则可缓解应激诱导的摄食下降,表明该通路在应激性摄食抑制中发挥关键作用。此外,激活该通路可诱导焦虑样行为,但抑制该通路不能缓解应激诱导的焦虑样行为,提示其并非应激性焦虑所必需。这些结果表明,PVN NPY1R-DVC通路是连接急性应激与摄食抑制的重要神经环路(图3)。

 

图片

图3. PVN NPY1R–DVC通路介导急性应激诱导的摄食抑制

 

四、PVN NPY1R神经元直接支配DVC中的多种神经元

为进一步明确PVN NPY1R神经元在DVC中的下游靶点,研究团队利用狂犬病毒(RV)逆行跨单突触示踪发现,PVN NPY1R神经元可直接投射至DVC中的囊泡谷氨酸转运体2(VGLUT2)、囊泡γ-氨基丁酸转运体(VGAT)和胆碱乙酰转移酶(ChAT)神经元,其中与ChAT神经元的连接比例相对较高。进一步激活PVN NPY1R-DVC通路后,三类神经元均出现不同程度的FOS(神经元激活标志物)表达增加,其中DMV ChAT神经元表现出较高的激活比例。这些结果表明,PVN NPY1R神经元可直接支配DVC中的多类神经元,并提示DMV ChAT神经元可能是介导其下游效应的重要靶点(图4)。

 

图片

图4.PVN NPY1R神经元直接支配DVC中的多种神经元

 

五、DVC ChAT神经元介导应激性摄食抑制

基于上述结果,研究团队进一步探究DVC ChAT神经元在摄食调控中的作用。化学遗传学激活DVC ChAT神经元可显著降低小鼠摄食量,而抑制其活性不影响基础摄食。光纤记录显示,社交挫败、气流刺激和悬尾等急性应激均可显著增强DVC ChAT神经元活动;更重要的是,在社交挫败过程中抑制ChAT神经元,可部分恢复应激导致的摄食下降。相比之下,操控DVC VGLUT2或VGAT神经元并未呈现与PVN NPY1R-DVC通路一致的摄食效应。这些结果表明,DVC ChAT神经元是PVN NPY1R-DVC通路调控应激性摄食抑制的重要下游神经元(图5)。

 

图片

图5. PVN NPY1R神经元通过DMV胆碱能神经元抑制摄食

 

六、PVN NPY1R-DVC通路介导应激诱导的胃功能障碍

考虑到DMV ChAT神经元是调控胃肠功能的重要副交感神经元,研究团队进一步探究,调控PVN NPY1R-DVC通路产生的摄食抑制,是否由胃功能紊乱所导致。结果发现,光遗传激活该通路可显著升高胃内压,并诱导幽门收缩甚至闭合,而抑制该通路对基础胃内压和幽门状态无明显影响。进一步检测胃排空发现,激活该通路可延缓胃排空,而在社交挫败过程中抑制PVN NPY1R–DVC通路,则可改善应激导致的胃排空障碍。这些结果表明,PVN NPY1R-DVC通路不仅介导应激性摄食抑制,还参与急性应激诱导的胃功能异常(图6)。

 

图片

图6. 激活投射至DVC的PVN NPY1R神经末梢诱导胃功能障碍

 

总结

该研究揭示了一条由PVN NPY1R神经元投射至DVC的下丘脑-脑干神经通路。该通路可被多种急性应激快速激活,并通过DVC下游神经元,特别是DMV ChAT神经元,介导应激诱导的摄食抑制。同时,激活PVN NPY1R–DVC通路可升高胃内压、诱导幽门收缩并延缓胃排空,而抑制该通路能够缓解应激导致的摄食下降和胃排空障碍。该研究表明,PVN NPY1R–DVC通路能够将中枢应激信号与摄食行为及胃功能调控相联系,为理解急性应激状态下行为与内脏生理反应的协同调控提供了新的神经环路机制。

 

浙江大学脑科学与脑医学学院段树民院士和复旦大学脑科学转化研究院倪金飞研究员为共同通讯作者,复旦大学附属金山医院代丹博士(现上海交通大学医学院助理研究员)为本文第一作者。该研究得到了浙江大学孙丽副教授和复旦大学杨辉研究员的大力支持。本研究在国家自然科学基金和中国脑计划重大项目的资助下完成。

 

通讯作者介绍:

段树民,博士生导师,中国科学院院士,发展中国家科学院院士。第11、12、13届全国政协委员,中国神经科学学会理事长(2011-2019)、监事长(2019-2023),国家脑计划专家组成员,基金委生命科学部咨询委员会委员。曾先后担任中国科学院神经科学研究所副所长、浙江大学医学部主任、复旦大学脑科学转化研究院院长,上海交通大学医学院松江研究院学术委员会主任。主持过科技部973项目、国家基金委重大项目、重点项目等多个项目,国家基金委创新团队负责人,以及国家基金委重大研究计划“情感和记忆的神经环路基础”项目专家组组长。Neuroscience Bulletin主编,先后担任Neuron、J Neurophysiol及Glia等国际杂志编委。曾获国家自然科学二等奖、2008年度何梁何利科学与进步奖,连续多年入选爱思唯尔“中国高被引学者”。相关研究成果分别发表在Science、Cell、Neuron、Nature Neuroscience和Nature Cell Biology等国际著名期刊。

倪金飞,2021年加入复旦大学脑科学转化研究院任研究员、课题组长,于2026年8月加入中国科学院生物与化学交叉研究中心任研究员、课题组长。课题组长期关注自主神经系统的结构与功能,以及脑与外周器官之间双向通讯的神经基础,重点研究肠神经系统、感觉神经、交感神经和迷走神经如何共同调控内脏器官功能,并探索这些机制在代谢性疾病、炎症性疾病和神经退行性疾病中的作用。相关成果以通讯作者身份发表于Cell、Neuron、Cell Reports等期刊。

 

文中使用的来自枢密科技的病毒产品,列表如下:

图片

 

如有相关需求,或了解更多产品服务,欢迎咨询我们!点击进入店铺,查看更多产品及服务

新闻图片1

上一篇

客户文章】Molecular Psychiatry:军事科学院闫海涛/苏瑞斌团队揭示致幻剂抑制视觉刺激诱导本能恐惧反应的神经环路机制

下一篇

IF=14.1【客户文章】Adv Sci︱苏州大学高嵘/徐广银/张立团队解码创伤后焦虑:前岛叶-眶额皮层“焦虑专线”何以在脑损伤后被长期激活?

更多资讯

我的询价