《Physiology & Behavior》：The role of ghrelin receptor constitutive activity in fear memory: hippocampal excitability, long-term potentiation, and behavioral implications
编辑推荐：
西亚马克·贝赫什蒂（Siamak Beheshti）| 阿里雷扎·哈拉比安（Alireza Halabian）| 法特梅赫·萨达特·拉扎维扎德（Fatemeh Sadat Razavizadeh）| 玛丽亚姆·拉达赫马迪（Maryam Radahmadi）| 阿德莱赫·巴迪伊法德
西亚马克·贝赫什蒂（Siamak Beheshti）| 阿里雷扎·哈拉比安（Alireza Halabian）| 法特梅赫·萨达特·拉扎维扎德（Fatemeh Sadat Razavizadeh）| 玛丽亚姆·拉达赫马迪（Maryam Radahmadi）| 阿德莱赫·巴迪伊法德（Adeleh Badiyifard）
伊朗伊斯法罕大学生物科学与技术学院植物与动物生物学系
摘要
多项研究证实了胃饥饿素（ghrelin）对记忆形成不同阶段的影响。我们通过注射胃饥饿素功能受体（GHS-R1a）的逆激动剂[D-Arg, D-Phe, D-Trp, Leu]物质P（D-SP）来评估其在大鼠杏仁核中阻断胃饥饿素持续性活性的效果，进而观察其对被动回避记忆巩固和提取的影响。同时，我们还研究了D-SP在海马CA1区注射对长时程增强（LTP）诱导的作用。我们在杏仁核的右基底外侧核和左基底外侧核各放置了两根导管。实验动物在训练后或测试前分别接受D-SP（50或500纳克/大鼠）或生理盐水以观察记忆表现。另外两组动物在海马CA1区接受D-SP（500纳克/大鼠）或生理盐水。还有一组未接受任何注射的对照组作为参照。我们测量了输入/输出（I/O）功能及LTP的诱导情况。结果显示，训练后注射D-SP显著降低了通过暗室的潜伏期，并延长了动物在暗室中的停留时间；而测试前注射D-SP则降低了通过暗室的潜伏期并增加了进入暗室的次数。此外，注射D-SP还显著降低了fEPSP的斜率和幅度，且在LTP诱导后这些指标进一步下降。这些结果表明，GHS-R1a在杏仁核中的持续性活性对记忆的巩固及可能在海马中的LTP诱导具有积极作用。
引言
情绪鲜明记忆的形成受到杏仁核和海马等关键边缘结构中神经肽和激素系统的严格调控[1,2]。其中，胃饥饿素系统因其在调节认知功能、突触可塑性和神经发生方面的作用而受到广泛关注[3,4]。胃饥饿素是一种已知的肽类激素，其具有相应的功能受体GHS-R1a。胃饥饿素和GHS-R1a在记忆相关脑区（如杏仁核、海马和前额皮质）中均有高表达[5]。
大量证据表明，胃饥饿素参与记忆的多个阶段。中枢注射胃饥饿素可促进被动回避任务中的记忆保持[6]。这一认知效应由特定脑区介导，例如研究发现向杏仁核微量注射酰化胃饥饿素可增强记忆巩固[7]；而海马内注射胃饥饿素可通过激活一氧化氮合酶来促进记忆巩固并降低齿状回的长时程增强（LTP）阈值[8]。进一步的研究证实，训练后向不同脑区注射胃饥饿素拮抗剂会损害记忆巩固[9,10]。除生理记忆增强作用外，长期注射胃饥饿素还能改善阿尔茨海默病模型中的记忆缺陷，缓解淀粉样β蛋白引起的突触可塑性损伤，并恢复内侧穿通路径-齿状回突触的LTP[11]。
胃饥饿素受体GHS-R1的一个显著特点是即便在没有胃饥饿素的情况下仍能保持活性，这种现象被称为持续性活性[12]。抑制这种持续性活性对于全面理解胃饥饿素信号在生理和病理状态中的作用至关重要。逆激动剂是一种能有效抑制该受体持续活性的化合物[13]。最新研究将[D-Arg, D-Phe, D-Trp, Leu]物质P（D-SP）确定为GHS-R1a的强效全逆激动剂，为研究胃饥饿素在记忆中的作用提供了独特的药理学工具[14]。
与中性拮抗剂仅阻断受体活化不同，像D-SP这样的逆激动剂同时抑制胃饥饿素诱导的信号传导及其持续性的受体活性。鉴于胃饥饿素能够增强记忆巩固、海马LTP和神经发生，D-SP抑制GHS-R1a的能力为调节认知过程提供了新的机制。
尽管已在多种记忆实验模型中评估了胃饥饿素及其不同激动剂和拮抗剂的作用，但逆激动剂[D-SP]的效果尚未得到研究。在本研究中，我们探讨了向杏仁核基底外侧核注射D-SP是否会影响被动回避记忆的巩固或提取，并研究了其对海马Schaffer侧支通路LTP诱导的影响。了解D-SP如何调节胃饥饿素受体活性有助于深入理解记忆调节机制，并为针对认知障碍的新疗法奠定基础。
章节摘录
药物
本研究中，氯胺酮（ketamine）作为麻醉剂使用，酚噻嗪（xylazine）作为行为实验中的镇静剂；乌拉坦（Urethane；奥地利）用于电生理学实验的麻醉。利多卡因（Lidocaine）作为局部麻醉药物。[D-Arg, D-Phe, D-Trp, Leu]物质P（D-SP；Sigma公司，美国）配制成生理盐水溶液，并储存在-20°C环境中。
动物
实验对象为66只来自伊斯法罕大学动物繁殖中心的雄性Wistar大鼠。
导管放置验证
实验结束后，所有动物均采用二氧化碳窒息法处死。随后取出其大脑，并在切片前用10%甲醛溶液保存4天。通过Paxinos和Watson的立体定位图谱验证导管在杏仁核基底外侧核（BLA）中的放置位置（图2）。
初始潜伏期
单因素方差分析（one-way ANOVA）显示初始潜伏期无显著差异。
讨论
本研究通过作用于杏仁核和海马CA1区来探讨胃饥饿素GHS-R1a受体持续性信号在记忆过程中的作用。主要行为结果表明，向基底外侧核注射胃饥饿素受体逆激动剂[D-Arg, D-Phe, D-Trp, Leu]物质P（D-SP）显著影响了被动回避记忆的巩固和提取，尽管后者效应可能涉及非记忆相关因素。
结论
总之，我们证明了胃饥饿素受体的持续性活性对情绪记忆及其相关突触机制至关重要。行为数据表明，GHS-R1a在基底外侧核中的信号传导对于恐惧记忆的巩固是必要的，并影响记忆提取过程中的表现。这种提取阶段效应是否反映真正的记忆过程仍需进一步验证。我们的电生理学结果……
作者贡献声明
西亚马克·贝赫什蒂（Siamak Beheshti）：负责撰写、审稿与编辑、初稿撰写、结果验证、项目监督、方法论设计、资金申请、数据分析、数据整理及概念构建。阿里雷扎·哈拉比安（Alireza Halabian）：结果验证、方法论设计、实验实施、数据整理。法特梅赫·萨达特·拉扎维扎德（Fatemeh Sadat Razavizadeh）：结果验证、方法论设计、实验实施、数据分析。玛丽亚姆·拉达赫马迪（Maryam Radahmadi）：撰写、审稿与编辑、结果验证、项目监督、方法论设计、数据分析。
利益冲突
作者与提交的论文无任何直接或间接的财务或其他利益关系。
致谢
本研究基于法特梅赫·萨达特·拉扎维扎德（行为学研究）和阿里雷扎·哈拉比安（电生理学研究）的硕士论文，研究资金由伊斯法罕大学提供。
