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浙江大学与华中科技大学研究团队合作解析下丘脑神经垂体内分泌系统的三维精细结构

2020年11月19日,《神经元》(Neuron)杂志在线发表了段树民教授、高志华教授团队和华中科技大学龚辉教授团科合作研究成果“Reconstruction of the Hypothalamo-Neurohypophysial System and Functional Dissection of Magnocellular Oxytocin Neurons in the Brain”(https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.10.032)。


近年来药理学研究显示,血管加压素和催产素作为神经肽类神经调质,在脑内能调控机体的社交、恐惧和情感等,但内源性催产素是通过释放至外周后重新入脑,还是大细胞内分泌神经元直接在脑内释放催产素发挥作用目前并不清楚。阐明内源性催产素的作用及机制依赖于对大细胞内分泌神经元全脑投射的精细三维重构及其功能活动的精准靶向操控。


段树民和高志华教授团队对此展开了研究。他们巧妙地将逆向示踪病毒注射至大鼠的神经垂体,利用病毒沿轴突高效逆向转运的特性,点亮整个下丘脑-神经垂体系统。他们继而与华中科技大学武汉光电国家研究中心龚辉教授团队合作,利用自主开发的荧光显微光学切片断层成像技术,对大鼠全脑进行成像并首次完成了下丘脑-神经垂体系统高分辨率的三维重构。研究发现除了经典的下丘脑室旁核和视上核外,下丘脑内多个核团都存在向神经垂体投射的血管加压素和催产素神经元,且部分催产素阳性大细胞能发出轴突侧枝(collaterals)投射至皮层、杏仁核、伏隔核、纹状体等下丘脑外的区域,提示其可能同时向外周和中枢内释放催产素。进一步研究发现,激活催产素大细胞不仅能通过投射至神经垂体的主轴突释放催产素,提高外周血液中催产素的含量,也能通过脑内的侧枝释放催产素,促进大鼠的社交行为;而抑制这些细胞则产生了相反的效果。该研究提示了催产素大细胞能在外周和中枢释放催产素,协调机体稳态和中枢行为。


论文第一作者为张斌博士和邱礼耀博士生。研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等资助。

发布日期:2020-12-25 浏览: 582