胆囊收缩素在海马下托神经可塑性中的关键作用

胆囊收缩素在海马下托神经可塑性中的关键作用

香港城市大学神经科学系等单位的研究人员在《Communications Biology》期刊上发表了一项重要研究，揭示了胆囊收缩素（CCK）在调节海马下托（SUB）区域神经生物学功能中的关键作用。这一发现为深入理解神经调节机制和相关神经疾病的治疗提供了重要依据。

研究背景

海马CA1区和下托是内嗅-海马神经回路的主要输出部分，但神经调节剂如何调节海马结构中的神经回路仍不清楚。CCK作为中枢神经系统中含量最丰富的神经肽，可在多个层面调节动物生理状态，包括神经可塑性及其行为后果。

研究方法与结果

研究人员基于下托接收来自EC的神经元输入且EC中多数神经元含有CCK这一事实，假设EC中CCK阳性神经元可能调节下托的神经功能。为验证该假设，研究人员利用转基因小鼠、光遗传学操作、电生理记录、基于GPCR的传感器和光纤光度法Ca2?记录等技术，探究EC来源的CCK如何调节CA1-SUB神经回路以及对小鼠行为任务表现的影响。

研究发现：

1. 外源性神经肽CCK增强CA1-SUB投射的神经可塑性
2. 内侧内嗅皮层（MEC）是dSUB锥体神经元（PNs）的主要CCK来源
3. MEC-dSUB投射的光TBS未能诱导LTP
4. 同时激活CA1-SUB输入和MEC-SUB投射可诱导强烈的LTP
5. 光TBS触发MEC-SUB终末释放CCK
6. CCK基因敲除小鼠中CA1-SUB投射的突触可塑性减弱
7. MEC CCK神经元向SUB区域传递位置导航信息

研究意义

研究表明，内嗅CCK通过CCK-B受体有效调节野生型小鼠CA1-dSUB投射中的兴奋性突触传递，这与之前研究中CCK通过CCK-B受体增强海马体神经可塑性的结果一致。同时，研究还发现CCK-AR也广泛分布在下托区域，暗示其可能参与调节下托的神经功能，但CCK-AR和CCK-BR在CA1-SUB投射中的协调机制仍需进一步研究。

该研究首次详细阐述了CCK在调节下托区域神经生物学功能中的多方面作用，从突触可塑性到行为学表现，为理解神经调节机制提供了新的视角。其研究结果为相关神经疾病的治疗提供了潜在的药物靶点，如针对CCK受体的药物开发可能成为治疗阿尔茨海默病、帕金森病等神经疾病的新策略。