微精选

首先，研究了遗传背景如何影响亚慢性社交挫败应激（smSDS）诱导的行为表型。使用三种小鼠品系（B6、BALB和DBA），并对它们施加smSDS。随后，进行社交互动测试（SIT）和蔗糖偏好测试（SPT），分别评估动物的社交互动缺陷和快感缺失状态（图1A）。在SIT中，经过smSDS暴露的B6小鼠在互动区所花费的时间与未应激（NS）的B6小鼠相当，而经过smSDS暴露的BALB和DBA小鼠在暴露后在互动区所花费的时间显著减少（图1B和1C）。经过smSDS暴露的BALB和DBA小鼠，而非B6小鼠，还比相应的NS小鼠在角落区域花费了显著更多的时间（图1D）。在SPT中，经过smSDS暴露的BALB和DBA小鼠，而非B6小鼠，表现出比相应的NS小鼠显著更低的蔗糖偏好（图1E）。

接下来，根据小鼠的社交互动时间和蔗糖偏好将smSDS暴露的小鼠分为应激韧性或应激易感。在SIT中，76.8%的B6小鼠表现出应激韧性，而只有28.2%的BALB小鼠和21.3%的DBA小鼠被认为是韧性的（图1H）。在SPT中，82.6%的B6小鼠表现出应激韧性，而48.7%的BALB小鼠和44.0%的DBA小鼠是韧性的（图1I）。

作者决定根据小鼠的行为模式将smSDS暴露的小鼠分为四种明确的亚型：（1）韧性亚型（RES）；（2）社交回避亚型（SA）；（3）快感缺失亚型（ANH）；以及（4）SA:ANH亚型（图1J和1K）。这些结果表明，啮齿动物与人类一样，在对应激的行为反应上表现出显著的个体差异。

作者通过测量Fos表达作为神经元激活的标志来评估神经元活动，表征参与对应激行为反应的大脑区域的差异。由于DBA品系在亚慢性社交挫败应激（smSDS）暴露后有更多的SA:ANH亚型小鼠（图 1J），作者使用该品系作为应激易感模型，并在八个大脑区域进行了Fos免疫组织化学分析。作者观察到Fos表达的亚型特异性变化和共同变化（图2B-2E）。计算各大脑区域之间Fos激活的相关性，研究各大脑区域之间的功能连接性（图2F-2Q）。Fos数据表明三种应激小鼠行为亚型之间存在不同的IL介导的神经网络。

为了确认mPFC到BLA、NAc和aPVT的直接神经投射，作者可视化源自 B6 小鼠mPFC中ChR2-eYFP 表达的投射神经元的轴突纤维。这些投射在 BLA、NAc 和 aPVT 中被观察到（图 3A）。在小鼠的 aPVT、BLA 和 NAc通过病毒示踪量化在IL区域中产生的重叠情况（图3B-3F）。大多数 BLA、NAc 和 aPVT 投射神经元与其他投射神经元没有重叠，这表明 IL 区域到这三个输出区域的投射主要是非重叠的。

作者通过化学遗传学特异性激活投射至BLA的mPFC神经元增加了SA亚型的社交互动时间，但对ANH亚型的蔗糖偏好没有影响，对SA:ANH亚型的社交互动时间或蔗糖偏好也没有影响（图4B-4F）。当激活投射至NAc的mPFC神经元时，ANH亚型的蔗糖偏好显著增加，而SA亚型的社交互动时间以及SA:ANH亚型的社交互动时间和蔗糖偏好均未发生变化（图4G-4K）。当激活投射至aPVT的mPFC神经元时，SA亚型的社交互动时间和ANH亚型的蔗糖偏好均未发生变化，而SA:ANH亚型在SIT和SPT中的两种行为缺陷均得到改善（图4L-4P）。数据表明每条神经通路中存在行为亚型特异性的神经生物学变化。

图4. 神经通路激活后的改善效应依赖于应激小鼠的行为亚型

由于抑郁症（MDD）包含多种症状，作者决定专注于投射至aPVT的mPFC神经元。利用RiboTag技术评估aPVT投射神经元特异性的转录组。结果发现，aPVT投射的mPFC神经元富含谷氨酸能神经元标记物（图5B）。染色质免疫沉淀富集分析预测KDM5B、SMARCD1和AF4是aPVT投射神经元富集基因的潜在上游转录因子及其相关调节因子（图5F）。

RiboTag无偏方法提示组蛋白赖氨酸去甲基化酶（KDM5）（图5F）作为一种上游表观遗传调节因子，可能参与aPVT投射mPFC神经元中高度表达的基因，以及SA:ANH亚型中特异性的DEGs。

作者研究了三种smSDS暴露和无应激（NS）DBA小鼠亚型的mPFC中的多种表观遗传组蛋白修饰。所有三种亚型的H3K4me3和H3K14ac水平下调，而H3K27me3水平上调（图6A）。DBA和BALB小鼠的mPFC中Kdm5c的mRNA表达上调（图6B）。这些结果表明，Kdm5c水平的增加与应激易感性的发展有关。双色RNAscope显示，DBA小鼠的mPFC中Kdm5c mRNA与Camk2a的mRNA的共定位显著富集，表明KDM5C可能参与mPFC谷氨酸能神经元中应激易感性的发展。

为了确定KDM5C在谷氨酸能神经元中对应激易感性的作用，作者采用过表达KDM5C的转基因小鼠（图6C和6D）。smSDS暴露导致KDM5C OE小鼠的SI时间和SP显著降低，而WT小鼠则没有这种变化（图6G-6I）。

图6. KDM5C对应激易感性的发展至关重要

作者在DBA小鼠的mPFC谷氨酸能神经元中，选择性地敲低Kdm5c的表达（图6K和6L）。在经过smSDS暴露后，表达对照导向RNA的小鼠SI和SP显著降低，而KDM5C KD小鼠在两种行为测试中均未表现出行为缺陷，这表明KDM5C KD推动了对应激的韧性。

aPVT投射特异性Kdm5c KD小鼠在smSDS暴露后具有相当的SIT和SPT。此外，aPVT投射特异性Kdm5c KD小鼠表现出增加的RES亚型比例，但SA:ANH亚型比例降低（图6U）。这些结果表明，aPVT投射的mPFC神经元中的KDM5C参与了应激诱导的社交行为缺陷和快感缺失。

DBA小鼠接受smSDS，每天一次微注射KDM5C抑制剂，持续5天，然后在SIT和SPT中进行测试（图7A）。发现KDM5C抑制剂改善了类似抑郁的行为（图7B和7C）。高尔基染色显示，接受处理的smSDS暴露小鼠（SA:ANH亚型）的树突棘密度降低（图7E和7F）。因此，遗传学和药理学实验表明，mPFC中KDM5C的失活推动了对应激的韧性，并具有类似抗抑郁的效果。

 图7. 鉴定与SA:ANH亚型行为改变相关的KDM5C靶基因

在人类中，女性在许多组织中的KDM5C mRNA水平高于男性。此外，女性患抑郁症症状的风险是男性的两倍。作者推测KDM5C可能参与了性别相关应激易感性的差异。作者量化了雄性和雌性B6小鼠内侧前额叶皮质（mPFC）中的Kdm5c mRNA水平。qPCR显示，雌性小鼠的Kdm5c表达高于雄性（图S7A）。雌性B6小鼠比雄性小鼠对应激更易感。在sCVS暴露的雌性小鼠的mPFC中注射KDM5C抑制剂可以改善应激诱导的社交互动时间（SI）和蔗糖偏好（SP）的降低。这些数据表明，雌性小鼠mPFC中KDM5C表达的增加与对应激的易感性有关。

为了探索与应激诱导的行为表型相关的KDM5C靶基因，作者对接受KDM5C抑制剂或载体处理的smSDS暴露的DBA小鼠的SA:ANH亚型的mPFC组织进行批量RNA测序。SA:ANH亚型改变了794个基因的表达，而KDM5C抑制剂在SA:ANH亚型中改变了658个基因的表达（图7J）。其中，包括Npas4和Shisa2在内的367个基因受到smSDS暴露和KDM5C抑制剂的相互调节（图7K和7L）。

随后，作者比较了两种条件下的差异表达基因（DEGs）—qPCR实验验证了Shisa2、Pcdh20、Tmem74和Rbm12在SA:ANH亚型的aPVT投射mPFC神经元中特异性下调（图7P），以及它们在KDM5C抑制剂处理下的上调（图7Q）。据报道，抑郁症患者的Brodmann 25区中Shisa2表达下调（图7R）。此外，染色质免疫沉淀显示，在smSDS暴露的KDM5C过表达（OE）小鼠的SA:ANH亚型中，与NS对照组相比，KDM5C-HA对Shisa2的募集显著增加，而在其他亚型中则没有这种变化（图7S）。这些结果促使作者进一步研究Shisa2在应激诱导的行为选择中的神经通路特异性作用。

最后，作者揭示了Shisa2作为KDM5C靶基因在SA:ANH亚型特异性行为表型中的潜在作用。在小鼠mPFC表达shShisa2，发现aPVT投射特异性Shisa2敲低（KD）小鼠在SIT中互动区所花费的时间减少，但差异不显著（图8E）。然而，在环路特异性Shisa2 KD小鼠中，在SIT中比对照小鼠显著更多地待在角落区域（图8F），并且在SPT中表现出显著更低的蔗糖偏好（图8G）。这些结果表明，重复应激诱导的投射至aPVT的mPFC神经元中Shisa2功能降低会导致社交回避和快感缺失。