甲狀旁腺激素2在對調控社交理毛行為影響研究的應用

社交接觸是社交行為的主要方式。社交理毛行為是一種彼此之間互相進行理毛的行為，可增強同伴間親密關系，提供安撫。下丘腦是嚙齒動物社交行為的主要調節(jié)腦區(qū)。

甲狀旁腺激素2 (PTH2) 由甲狀旁腺主細胞分泌的堿性單鏈多肽類激素，調節(jié)動物體內鈣和磷的代謝：血鈣水平升高，血磷水平下降。研究表明下丘腦內側視前區(qū)（MPOA）局部注射PTH2受體（PTH2R）拮抗劑后，母鼠接觸、哺乳幼鼠的動機行為降低。

在丘腦中PTH2主要局限表達在丘腦后內側核(PIN)，廣泛性投射到MPOA。大鼠PIN位于丘腦后部，鄰近黑質背側和內側膝狀體的 腹內側。

2022年9月15日匈牙利布達佩斯大學Arpa´ d Dobolyi團隊在Current Biology雜志上發(fā)表文章揭示了調控社交理毛行為的多肽能環(huán)路-丘腦后內側核表達PTH2陽性神經元投射到內側視前區(qū)抑制性神經元。
 

1、PIN區(qū)域神經元調控社交理毛行為

研究人員發(fā)現通過化學遺傳學慢性激活雌性大鼠PIN區(qū)域神經元后促進社交理毛行為（為同伴理毛行為），在抑制該區(qū)域神經元活性后抑制社交理毛行為

進一步利用多病毒策略實現在群居社交（雌性大鼠群居）或社交隔離過程中標記激活的神經元，發(fā)現群居社交激活的PIN神經元大約是社交隔離的2.4倍。再次激活群居社交激活的神經元可促進社交理毛行為，抑制群居社交激活的神經元可減弱社交理毛行為。
 

圖1:PIN區(qū)域神經元調控社交理毛行為
 

2、PIN腦區(qū)下游投射腦區(qū) 

順行示蹤病毒注射到雌性大鼠PIN后，可投射到邊緣下皮層（ILC）、外側隔核（LS）、MPOA、終紋腹床核、下丘腦室旁核（PVN）、內側杏仁核（MeA）、下丘腦背內側核（DMH）、中腦導水管周圍中央灰質（PAG）和臂旁外側核（LPB）等多個腦區(qū)。在經歷一周社交隔離后重新回到群居環(huán)境后，ILC 、MPOA、MeA和DMH腦區(qū)神經元激活數量較多，其中MPOA是接受PIN投射最多的腦區(qū)。
 

圖2：PIN腦區(qū)投射到多個下游腦區(qū)
 

3、PIL ➟MPOA多肽能環(huán)路

群居環(huán)境社交行為可激活MPOA區(qū)域抑制性神經元，這些神經元靠近PTH2陽性纖維。離體細胞實驗發(fā)現PTH2可增加MPOA區(qū)域抑制性神經元放電頻率，PTH2R拮抗劑可阻斷這種放電頻率的增加，表明MPOA區(qū)域PTH2陽性纖維與抑制性神經元存在連接

慢性激活雌性大鼠PIL ➟MPOA環(huán)路后促進社交理毛行為，抑制該環(huán)路后減弱社交理毛行為。MPOA局部注射PTH2R拮抗劑可減弱雌性大鼠的社交理毛行為。
 

圖3：PIL ➟MPOA多肽能環(huán)路調控理毛行為
 

總結

本文通過病毒示蹤和化學遺傳學技術揭示了調控雌性大鼠社交理毛行為的多肽能神經環(huán)路：丘腦后內側核表達PTH2陽性神經元投射到內側視前區(qū)抑制性神經元。

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