杏仁核“闰细胞”:情绪信号的守门者
杏仁核“闰细胞”:情绪信号的守门者
研究人员已经确定了与焦虑有关的杏仁核中特定的细胞类型,这为治疗提供了潜在的新目标。通过分析人类和猕猴大脑中的基因表达,科学家们发现了具有独特作用的细胞群,其中包括帮助控制情绪反应的“看门人”细胞。通过关注这些关键细胞类型,这一发现可能会导致针对焦虑症等疾病的更有针对性的治疗。该研究强调了了解大脑中细胞特异性功能对有效解决精神健康障碍的重要性。
治疗焦虑、抑郁和一些其他障碍可能依赖于杏仁核,杏仁核是大脑中控制强烈情绪反应的部分,尤其是恐惧。但是人们对这一结构的深入了解却一直不足。
现在,加利福尼亚大学戴维斯分校(University of California, Davis,简称UCD;或UC Davis)的科学家们在人类和非人类灵长类动物的杏仁核中发现了具有不同基因表达模式的新细胞群。
这项研究可能为影响数千万人的焦虑症等疾病提供更有针对性的治疗方法。这项研究发表在10月30日的《美国精神病学杂志》(American Journal of Psychiatry)上。
加利福尼亚大学戴维斯分校心理学系副教授、该论文的资深作者Drew Fox说:“杏仁核是大脑中与情感处理相关的核心区域,它被认为与恐惧和焦虑有关。”
因此,长期以来,人们一直对杏仁核大小或结构的变化是否与焦虑和抑郁等疾病有关感兴趣。然而,Fox表示,越来越清楚的是,杏仁核的整体大小和结构并不是预测生活中情感问题的好指标。
最近,对啮齿动物的研究表明,杏仁核的每个亚区包含许多不同类型的细胞,它们具有不同的功能,有时甚至是相反的功能。
Fox说:“这表明,紊乱是由特定细胞类型中发生的特定功能改变引起的。” 然而,在人类或其他灵长类动物中识别这些细胞类型具有挑战性,这使得灵长类杏仁核的细胞结构几乎未被探索。
为了解决这一关键的知识缺口,研究生Shawn Kamboj带领Fox的研究小组和加州大学戴维斯分校医学院Cynthia Schumann教授的实验室合作,根据人类和非人类灵长类动物杏仁核表达的基因来识别它们亚区域的细胞类型。
这可以通过更容易地在啮齿动物、非人类灵长类动物和人类之间转换结果来推进基础研究,并为治疗开辟新的目标。
杏仁核在大脑的位置
单细胞RNA测序
研究人员从人类和恒河猴的大脑中提取了样本,分离出单个细胞并对其RNA进行了测序。这显示了特定细胞中哪些基因处于活跃状态(正在表达),并允许研究人员根据基因表达将它们分组。
Fox说:“我们可以根据细胞的基因表达将其分群,识别细胞类型及其发育起源。”
研究人员寻找了表达与人类焦虑和其他疾病有关的基因的特定细胞类型。Fox说,这种策略有助于确定最有可能产生心理疾病的细胞类型。
例如,他们发现了一组表达FOXP2基因的细胞。这项新的研究表明,在人类和猕猴中,FOXP2在杏仁核边缘的细胞中表达,这种细胞被称为闰细胞(intercalated cell)。
令人兴奋的是,研究人员已经证明,在啮齿动物中,这一小群表达foxp2的细胞扮演着“看门人”的角色,控制着杏仁核进出的信号传输。这些数据共同表明,闰细胞可能是开发治疗方案的一条极具潜力的途径。
研究人员还成功地识别出了人类和非人类灵长类动物杏仁核中不同细胞类型的相似性和差异性。这对于理解在诸如焦虑和自闭症等疾病的动物模型中所取得的发现与人类之间的联系至关重要。
这种方法有助于识别潜在的药物靶点细胞类型。例如,表达FOXP2的细胞往往会表达与焦虑相关的基因和一种可以被药物靶向的受体,称为神经肽F受体2(NPFFR2)。
这一结果可以指导新的治疗策略的发展,通过提示激活NPFFR2通路的药物作为与焦虑相关障碍相关的潜在治疗靶点。
Fox表示,焦虑是一种复杂的疾病,可以以多种不同的方式出现。通过更好地了解参与其中的细胞类型,可能可以识别并针对那些影响大量患有严重和致残性焦虑症的人的“瓶颈”。
他说:“简单来说,如果我们正在开发一种针对杏仁核的药物,我们想知道我们针对的是哪种细胞类型。”
本文原文来自澎湃新闻
参考文献(点击滑动查看)
1.Shawn Kamboj, B.S., Erin L. Carlson, M.Sc., Bradley P. Ander, Ph.D., Kari L. Hanson, Ph.D., Karl D. Murray, Ph.D., Julie L. Fudge, M.D., Melissa D. Bauman, Ph.D., Cynthia M. Schumann, Ph.D., and Andrew S. Fox, 2024.10., Translational Insights From Cell Type Variation Across Amygdala Subnuclei in Rhesus Monkeys and Humans, American Journal of Psychiatry, https://doi.org/10.1176/appi.ajp.20230602