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近期研究表明，提高大脑中的内源性大麻素（eCBs）在焦虑障碍中具有潜在治疗作用，但其背后的神经环路机制仍不清楚。

基于此，2025年6月17日，青岛大学医学部神经精神疾病研究院王颖教授、张遐教授研究团队Advanced Science杂志发表了“An Amygdala-hippocampus Circuit for Endocannabinoid Modulation of Anxiety Avoidance”揭示了在用于内源性大麻素调节焦虑回避的杏仁核-海马环路。

在此研究中，作者发现通过光遗传学技术抑制或激活基底外侧杏仁核前部（aBLA）至腹侧海马（vHPC）的谷氨酸能投射，分别会减少和增加焦虑回避行为。随后，作者采用了三种新开发的突触和环路特异性、以eCB为靶点的病毒策略来探究aBLA–vHPC通路中eCB在焦虑回避中的作用。结果发现，在焦虑回避过程中，在aBLA–vHPC谷氨酸能突触上发现了明显的eCB释放，这表明在aBLA–vHPC投射中增加eCB水平具有抑制焦虑回避的作用。在aBLA–vHPC突触上特异性激活CB1受体可以抑制突触前谷氨酸的释放，并减少焦虑回避行为。相反地，在aBLA–vHPC突触上特异性敲低eCB合成酶会降低eCB水平并增强焦虑回避行为。此外，抑制由aBLA支配的vHPC谷氨酸能神经元也能缓解焦虑回避行为。综上所述，这些发现揭示了在aBLA–vHPC环路中增强的eCB信号通路对于焦虑回避具有拮抗作用。

图一 在焦虑回避过程中，aBLA–vHPC环路中神经元活动增强且eCB释放增加

已有研究表明，aBLA与vHPC在焦虑状态下存在结构连接和功能耦合。首先，作者考察了在焦虑应激下，aBLA–vHPC环路中神经元活动是否发生改变。采用在体光纤记录来监测小鼠在高架十字迷宫（EPM）任务中，aBLA谷氨酸能神经元的实时神经元活动变化。在这种任务中，小鼠进入开放臂时会感受到压力。将CaMKIIα-GCaMP6s病毒注入野生型小鼠的aBLA区域，在病毒注射部位上方植入一根光纤。结果显示，当小鼠进入开放臂时，aBLA谷氨酸能神经元的钙活动短暂增加，表明这类神经元会被类似焦虑的应激所激活。在表达GCaMP6s病毒的基础上，还发现aBLA的谷氨酸能神经元向多个已知的情绪相关脑区发出GCaMP6s投射，包括前额叶皮层、伏隔核、终纹床核以及vHPC。作者进一步监测将GCaMP6s注入aBLA，并在vHPC植入光纤，在EPM任务中检测aBLA向vHPC投射的谷氨酸能神经元的活动。结果显示，当小鼠进入开放臂时，aBLA–vHPC谷氨酸能投射的钙活动也开始上升，且其升高持续时间比aBLA谷氨酸能神经元更长。当小鼠进入EPM中具有应激性的开放臂时，aBLA–vHPC谷氨酸能投射被激活，从而促进谷氨酸释放，并最终导致焦虑回避行为的发生。由于大脑中的内源性大麻素（eCB）是由突触后神经元依赖神经活动合成并释放的，因此在焦虑回避过程中aBLA–vHPC谷氨酸能投射的激活提示，相同的应激刺激可能也会增加aBLA–vHPC突触处的eCB释放。作者将eCB sensor注入左侧aBLA，并在左侧vHPC植入光纤，随后通过光纤记录监测小鼠在EPM任务中进行焦虑回避时的eCB释放情况。发现当小鼠进入开放臂引发焦虑应激时，aBLA–vHPC环路中的eCB释放明显增加。有趣的是，aBLA–vHPC环路中的eCB释放表现出方向偏倚性：当小鼠进入与光纤同侧的开放臂时，eCB释放更多，而进入对侧开放臂时则较少。这些结果表明，由进入开放臂引起的焦虑应激显著激活了突触后的vHPC神经元，从而增加了aBLA–vHPC突触中eCB的释放。

图二 aBLA向vHPC的谷氨酸能投射双向调节焦虑回避行为

为了验证aBLA–vHPC谷氨酸能环路在焦虑回避行为中的作用，作者将AAV2/9-CaMKIIα-eNpHR3.0-EGFP或AAV2/9-CaMKIIα-hChR2-mCherry注入aBLA区域并在vHPC植入光纤。经过一周恢复后，在旷场实验（OFT）和EPM中记录小鼠的趋近和/或回避行为。为了进行个体内部、时间段内部以及组间比较，在单次持续9分钟的OFT和EPM实验中设置了三个3分钟的时间段：首先是一个无光刺激的基线期（OFF），随后是一个有光刺激的时期（ON），分别使用直流黄光（596nm）或20Hz蓝光（473nm）脉冲刺激，最后再切换回第二个无光时期（OFF）。在OFT的有光刺激阶段，与EGFP组相比，eNpHR3.0组进入中心区域的次数显著增加，停留在中心区域的时间比例也明显上升。在EPM的有光刺激阶段，eNpHR3.0小鼠探索开放臂的次数多于对照组，且在开放臂停留的时间也显著增加。这些结果表明，抑制aBLA–vHPC谷氨酸能环路足以减少焦虑回避行为。在OFT的有光刺激阶段，ChR2组小鼠进入中心区域的次数明显少于mCherry对照组，其在中心区域停留的时间也显著减少。同样，在EPM的有光刺激阶段，ChR2组小鼠进入开放臂的次数和停留时间均显著下降。这些数据进一步证实，aBLA–vHPC谷氨酸能投射对焦虑回避行为具有双向调节作用。

图三 在aBLA–vHPC谷氨酸能环路中特异性敲低DAGLα会加重焦虑回避行为

如果在aBLA–vHPC谷氨酸能环路中激活光控CB1受体（opCB1Rs）可以缓解小鼠的焦虑回避行为，作者推测降低该环路中2-AG的水平可能会增加焦虑回避行为。作者采用病毒注射特异性敲低由aBLA支配的vHPC神经元中的DAGLα。结果显示，在对照组小鼠进入开放臂时，aBLA–vHPC谷氨酸能环路中迅速释放了eCB。然而，DAGLα-/-小鼠在进入开放臂时并未表现出类似的eCB释放，说明DAGLα敲低策略成功。与对照组小鼠相比，DAGLα-/-小鼠进入中心区域的频率显著减少，停留在中心区域的时间也明显缩短。在EPM实验中，DAGLα-/-小鼠进入开放臂的频率和停留时间也都显著下降。而在OFT和EPM中，两组小鼠之间的运动活性没有显著差异。这些结果表明，在aBLA–vHPC谷氨酸能环路中特异性降低2-AG水平会导致焦虑回避行为增强。此外，还研究了pBLA至vHPC通路中的eCB作用。然而，pBLA–vHPC通路中DAGLα的敲低反而减少了焦虑回避行为，与aBLA–vHPC通路的作用相反。因此，eCB在不同子环路中对焦虑回避的影响有所不同，甚至可能相反，这进一步强调了其环路特异性治疗的潜力。