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NATURE:嗅觉皮层的一个特定区域参与应激激素对捕食者气味的反应

发布时间:2018-07-13 14:41:48   来源:    浏览次数:
       面对危险的本能反应对物种的延续至关重要。当动物感受到生存收到威胁时,会产生一系列生理和行为变化尝试消除危险。类似与人类应对恐惧和压力的反应,特定捕食者的气味会诱导小鼠产生本能的恐惧反应,影响体内多种系统,造成应激激素水平升高,神经反射加强等变化。但是气味如何通过嗅觉系统产生如此多的影响,其机制尚未阐明。
       美国霍华德休斯研究所Kunio等人利用单突触和多突触病毒示踪剂标记小鼠特定皮层区域,从而研究嗅觉皮层神经元如何对山猫尿和TMT的气味作出反应。他们发现多个嗅觉皮层区域可以传递信号到下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素(Corticotropin-releasing hormone, CRH)神经元,以控制应激激素水平。但是,只有一个小区域——杏仁核梨状过渡区(Amygdalo-piriform transition area,AmPir),包含了CRH神经元的上游神经元,可以被特定捕食者的气味激活。通过化学刺激AmPri可以诱导血液中应激激素水平上调,通过化学沉默Ampri也可以显著降低小鼠对捕食者气味的反应,表明Ampir在挥发性捕食者气味引起的小鼠本能恐惧反应激素分泌的进程中起着关键作用。
       本文发表在2016年Nature杂志上。文章采用TissueGnostics公司的全景组织细胞定量技术对体视学研究数据进行了采集,以及后续客观、精确的定量分析,包含细胞计数/荧光信号的共定位等分析数据。
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Figure1: 通过示踪病毒发现高级的嗅觉区域包含CRH神经元的上调神经元
d: 对注射示踪病毒后(c图位置)的不同区域进行定量分析数据图
e-g:免疫荧光染色下不同嗅觉皮层区域的照片
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Figure2:捕食者气味可以激活AmPir中CRH神经元上游的神经元
a:AmPir神经元在小鼠暴露与山猫尿或TMT后示踪剂(绿色)与nArc(红色)
b:暴露与TMT,山猫尿,兔尿或水后,在嗅皮层(左)和犁鼻扁桃体区域(右)中nArc共同标记的示踪剂+神经元的百分比

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Figure3: AmPir的化学激活剂诱导应激激素升高
b/c/d:注入AmPir(b),pPir(c)或MEA(d)后 mCherry免疫染色(红色)
f:在将盐水或CNO注射到在AmPir中表达hM3Dq的小鼠后,为CRH(红色)和核c-Fos(ncFos)(绿色)共同标记的PVN神经元
g:在(e)中处理的小鼠中共同标记nc-Fos的PVN CRH +神经元的百分比
h:将生理盐水或CNO注射在AmPir中表达hM3Dq的小鼠后标记为nArc(绿色)(箭头)的AmPir神经元
i:在e处理过的小鼠AmPir,pPir NARC +神经元,或MEA中nArc+细胞数量



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