近日，國際學術期刊《Nature Communications》在線發表了東南大學張志珺教授聯合南京醫科大學胡剛教授和南京中醫藥大學吳芳芳副教授團隊的題為 “A visual cortical-lateral posterior thalamic nucleus circuit regulates depressive-like behaviors in male mice”即“視皮層-丘腦外側后核回路調節雄性小鼠的抑郁樣行為”的最新成果。

圖：初級視皮層-丘腦外側后核回路調節雄性小鼠抑郁樣行為

近一個世紀前學者已提出了情感的腦回路是邊緣回路即Papez環路的假設，越來越多的證據揭示了該封閉回路在情感加工或情感障礙中的核心作用，隨著腦影像和光遺傳學快速發展和應用，逐步闡明了其他腦區例如前額葉、外側疆核、伏隔核等在抑郁障礙和抗抑郁干預的作用，然而，視覺皮層不屬于經典的情感腦區，盡管仍然有證據表明其腦結構功能和功能連接異常與抑郁關聯，遠未闡明視覺皮層分層和神經細胞亞型及其選擇性投射環路在抑郁發生的確切機制。

該研究綜合運用化學遺傳學、光遺傳學、鈣成像、順行逆行神經示蹤和光纖記錄等技術，發現慢性應激誘導抑郁樣行為小鼠初級視皮層（V1區）神經元活性減低，皮層5/6層和谷氨酸能神經元亞型為著；進一步發現V1選擇性下游投射至丘腦外側后核（LP）區域的谷氨酸能神經元（GluV1→LP）中活性減少，而非LD和SC下游投射區；V1及其至LP投射特異性活性減低與小鼠抑郁表型相關。接著，通過光遺傳學或化學遺傳學激活V1區或GluV1-LP投射神經元可顯著改善小鼠抑郁樣行為，反之，抑制其神經元活動則加重了小鼠抑郁表型。蛋白組學結合生信分析繼而多重驗證后鎖定了顯著表達下降的關鍵分子鳥苷酸結合蛋白γ-4（Gγ4）；而在GluV1→LP神經元中過表達Gγ4可產生抵抗抑郁作用，表明Gγ4是通過調節V1-LP環路控制情緒的重要分子。

綜上所述，本文揭示了V1→LP谷氨酸能神經環路在調控小鼠抑郁樣行為中的重要作用，Gγ4是V1→LP關鍵調控分子，神經調控精準靶向V1及其至LP投射可抵抗抑郁發生，拓展了對非經典腦區在情感障礙和抗抑郁作用的神經生物學機制的理解，也為未來的臨床治療提供了新的干預策略。

東南大學為該論著的通訊單位，東南大學張志珺教授、南京醫科大學胡剛教授和南京中醫藥大學吳芳芳副教授為本文的共同通訊作者，吳芳芳副教授為本文唯一第一作者，浙江大學崔一卉教授團隊在部分電生理實驗中做出了重要貢獻，中科院深圳先進技術研究院和深圳理工大學課題組做為通訊單位之一參與了本項研究。該研究得到了國家自然科學基金委醫學部重點項目、科技部2030-科技創新重大項目等資助。