脑声小店助力动物实验!应激因素对昼夜节律系统影响几何?

宁波市海曙区图书馆

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在生物钟调节与应激反应研究领域,发现应激因素和光配对使用存在时间依赖性互动关系,这就好比找到了一把神秘的钥匙,打开了新认知的大门下面就由我来好好说说这里面错综复杂的事。

实验初衷

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科学家们一直对生物钟这个生命时钟充满好奇。为研究应激因素到底会不会影响下丘脑的SCN (可是调控生物钟的关键小地盘呐),就把野生型C57BL/6J小鼠安排在一天不同时间点接受足底电击刺激。想法简单,就是看看在生物钟不同时刻施加这样的刺激后会怎么样。

不同时间下,施加那么一次电击,小鼠的反应会一样?这可是要研究明白的东西。通过对不同昼夜时间点电击引发的相位变化进行详细分析,还真有发现!只有在CT14这个时间点时,跟对照组比那差异可明显!也就是说特定时间点的应激对应节率啥的有着不一样的影响力。

周期变化情况

在没做这事之前都会想,这电击一下周期会不会变。结果令人意外吼,不管是对照组,还是那群接受电击刺激的小鼠,在各种昼夜时间点下自由运行周期在刺激前后竟然都没啥变化这或许表明节律调节自有它的一套稳定体系。

应激因素这东西在一天不同时间引发的反应可跟光不一样,这意味着那个神秘的SCN,可能有着不同的信息编码方式来处理光和非光信息。这就好像同一座房子有两条不同的通道,分别有着独特的关卡。

拓展应激类型

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仅看一个足底电击肯定不够作者脑筋一转,想知道这反应能不能扩展到其他应激情况。于是就在CT14时间点安排小鼠试试强迫游泳应激,相当于换个法子看看小鼠能不能给出些新反应,瞧瞧这“应激大考验”还有啥新情况。

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应激到底是怎么搞的鬼?它是重新编排了中枢起搏器,还是在SCN之外搞小动作让运动节律变化。所以就使用长期光纤来记录SCN整个昼夜周期里的钙动态变化,像是安了个神秘小相机,观察着里面的“运动情况”。

群体变化体现

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对呀对呀做了电击后,就来看看“战果”。跟对照组比起来,那些接受过电击刺激的小鼠表现出明显的相位延迟,延迟差不多0.4小时。这个变化还跟运动活动节律的相位变化很一致就像是两个小伙伴手拉手往前走,似乎也传递出应激就是在中枢起搏器上动了刀子般。

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瞅瞅对那小鼠电极刺激后,发现在8只小鼠里面有5只在CT14和CT22电击后GCaMP荧光净增加,被称为 “电击激活型”,但是还有3只出现净减少现象,叫 “电击抑制型”。情况还真有点复杂。在 “电击抑制型”小鼠中,各个时间点信号下降都跟复制粘贴一样一致。这说明足底电击对SCNNMS +活动动态影响那是很广的看来还得用更特殊的神经元标记再深挖一下。

不同神经元影响

从整体实验中得知投射到SCN的aPVT神经元和 SCNNMS +神经元都会对厌恶性刺激有反应,那aPVT说不定就是在应激因素和中枢起搏器互动里的关键桥梁。所以作者利用光纤在不同时间点监测那两类不同神经元中GCaMP7s荧光信号变化,看看面对电击和光照它们会做出啥不同反应。

活体钙成像结果下来了。这发现SCN内部不同的神经元亚群对应激反应真是各有各的一套。就其中SCNAVP+神经元不管是哪个时间都能明显看到钙信号上升,很少有荧光下降;先前有人研究发现VIP表达神经元跟AVP表达神经元对光反应不一样,这作者记录结果同样也证明两类神经元对光刺激响应大不同,那这些差别怎么被调控哒。

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这下大家应该明白这些研究里的奇思妙想和有趣发现了。那问题来,这些不同类型神经元对应激不同反应和后续健康啥的又有啥关系?要是你有看法,就快来评论,顺手还能点点赞、分享一下。

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