综述:下丘脑催产素系统的复杂性及其在脑功能与疾病中的作用

时间:2025年5月31日
来源:Neuroscience Bulletin

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这篇综述系统阐述了催产素(Oxt)作为"亲社会神经肽"的多重作用机制,重点解析了下丘脑催产素神经元通过广泛轴突投射和催产素受体(OxtRs)分布实现的神经调控功能。文章指出Oxt信号通路异常与自闭症、肥胖、焦虑等脑疾病密切相关,强调精准神经调控策略的开发需基于对Oxt分子机制(OxtRs)、细胞类型特异性及神经环路机制的深入解析。

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Abstract

催产素(Oxytocin, Oxt)因其在进化过程中对亲社会行为的促进作用,被经典定义为"亲社会神经肽"。内源性Oxt主要由下丘脑催产素神经元合成,通过催产素受体(OxtRs)传递信号。最新细胞类型特异性和神经环路特异性研究表明,Oxt信号通过解剖学上广泛分布的轴突投射和普遍存在的OxtRs发挥多效性神经调节作用。

下丘脑Oxt系统的解剖学特征

下丘脑室旁核(PVN)和视上核(SON)是Oxt神经元的主要来源。这些神经元通过广泛投射将Oxt释放至全脑,包括伏隔核、杏仁核等情绪调节中枢。值得注意的是,Oxt神经元存在显著的亚群异质性,不同亚群对应特定功能环路。

分子机制与信号通路

Oxt通过G蛋白偶联受体OxtRs发挥作用,激活PLCβ-PKC和ERK1/2等下游通路。最新研究发现OxtRs在神经元和非神经元细胞(如星形胶质细胞)均有表达,且存在亚型特异性分布模式。特别值得注意的是,Oxt能通过突触前抑制调节γ-氨基丁酸(GABA)能传递,这种调控具有脑区特异性。

功能调控网络

社会行为

Oxt通过中脑边缘多巴胺系统增强社会奖励处理,在动物模型中证实可提高社会识别能力。临床研究发现自闭症谱系障碍患者脑脊液Oxt水平异常,但鼻喷Oxt治疗效果存在个体差异。

摄食调控

下丘脑弓状核的Oxt能神经元通过抑制AgRP神经元调节能量平衡。肥胖个体显示Oxt系统功能受损,但临床试验表明单纯Oxt补充治疗效果有限,提示需要靶向特定神经环路。

情绪处理

杏仁核Oxt信号可双向调节焦虑样行为,这种效应取决于受体亚型激活状态。在应激条件下,Oxt系统激活可能通过抑制下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴产生抗焦虑作用。

疾病关联与治疗前景

Oxt系统功能障碍与多种神经精神疾病相关: - 自闭症:OxtRs基因多态性与症状严重程度相关 - 精神分裂症:前额叶皮层Oxt信号传导异常 - 创伤后应激障碍(PTSD):杏仁核Oxt敏感性改变

当前鼻喷Oxt治疗的临床效果存在争议,未来发展方向包括:

  1. 开发OxtRs亚型特异性激动剂
  2. 结合神经影像学指导的精准给药方案
  3. 靶向特定神经环路的基因治疗策略

展望

深入解析Oxt系统的分子细胞机制和神经环路基础,将为开发新一代神经精神疾病干预手段提供理论依据。整合单细胞测序、光遗传学和化学遗传学等技术,有望实现Oxt系统调控的时空精准性,为自闭症等疾病的个性化治疗开辟新途径。

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