《Neurotherapeutics》：Single-dose psilocybin promotes cell-type-specific changes of neurons in the orbitofrontal cortex
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本研究针对裸盖菇素(psilocybin)治疗抑郁症等心理障碍的机制不明问题，通过单核RNA测序与电生理技术，发现单剂量裸盖菇素通过5-HT2A受体特异性调控眶额皮层第五层锥体神经元的谷氨酸受体表达及突触功能，揭示其细胞类型特异性抗抑郁机制。
在抑郁症全球患病率激增的背景下，传统抗抑郁药物疗效不足的问题日益凸显。裸盖菇素作为速效抗抑郁剂在临床 trials 中展现出潜力，但其在大脑中的细胞类型特异性作用和神经环路机制尚未明确。尤其值得关注的是，眶额皮层(OFC)作为默认模式网络(DMN)的关键节点，在抑郁、成瘾等疾病中呈现异常活动，但裸盖菇素如何调控该脑区不同神经元类型的活动仍属未知。近日发表于《Neurotherapeutics》的研究通过多学科方法揭示了单剂量裸盖菇素对眶额皮层的长效调控机制。
研究团队主要运用单核RNA测序(snRNA-seq)分析细胞类型特异性基因表达，结合膜片钳电生理记录技术表征神经元功能变化，并通过病毒介导的细胞类型特异性基因敲低技术（使用AAV载体在CaMKIIα启动子下表达Cre依赖性shRNA）和行为学测试（重复强迫游泳实验rFST）验证机制。实验采用成年雄性C57BL/6J小鼠，通过腹腔注射1 mg/kg剂量进行干预。
单细胞尺度揭示眶额皮层的细胞图谱
通过snRNA-seq对裸盖菇素处理24小时后的眶额皮层细胞进行分析，发现20个细胞亚群中，兴奋性神经元集群（特别是富含第五层锥体神经元的Ex1集群）呈现最显著的基因表达变化。RNA原位杂交证实5-HT2A受体mRNA在锥体神经元中表达量最高，且不受裸盖菇素调控。
细胞通讯网络的重编程
CellChat分析显示，裸盖菇素显著下调了神经元间9条关键信号通路（包括CADM、NGL等），这些通路均与兴奋性突触形成与维持相关。差异表达基因富集分析进一步发现，Ex1集群中谷氨酸受体亚基（如Gria1）及相关突触蛋白编码基因表达下降。
神经元功能的特异性改变
电生理记录表明：第五层锥体神经元兴奋性突触后电流(sEPSC)频率降低且放电活动减弱；PV阳性抑制性神经元兴奋性增强且抑制性突触电流(sIPSC)振幅增大；SST阳性神经元活动无显著变化。这种微环路层面的改变共同导致眶额皮层输出信号的降低。
5-HT2A受体的核心作用
预给予受体拮抗剂MDL 100907或Ketanserin可阻断裸盖菇素引起的电生理变化。通过特异性敲低第五层锥体神经元（而非PV神经元）的Htr2a基因，不仅逆转了裸盖菇素诱导的GluR1蛋白下调，还显著削弱其在重复强迫游泳实验中的抗抑郁效应。
研究结论强调，裸盖菇素通过激活第五层锥体神经元的5-HT2A受体，特异性调控Lrrc4等突触相关分子表达，从而长期抑制眶额皮层的兴奋性输出。该发现不仅揭示了裸盖菇素细胞类型特异性的作用机制，也为开发靶向眶额皮层的新型抗抑郁策略提供了理论依据。值得注意的是，该研究首次在单细胞分辨率上建立了裸盖菇素——基因表达——神经元功能——行为效应之间的因果链条，为理解致幻剂类药物如何通过特定脑区微环路发挥治疗作用提供了新范式。
