一种新的内感受性下丘脑器官-下边缘皮质机制，用于传递气道炎症对恐惧消退的影响

《Journal of Neuroinflammation》：A novel interoceptive subfornical organ to infralimbic cortex mechanism relays airway inflammation effects on fear extinction

　　

摘要

人们越来越关注体内状态对大脑和行为的影响。慢性肺部炎症对心理健康的负面影响已被广泛认可，但其背后的机制尚不清楚。在本研究中，我们利用过敏性哮喘的小鼠模型发现，患有严重但非轻度气道炎症（AI）的小鼠恐惧消退能力受损；这一现象可以通过抗白细胞介素-17 A（IL-17 A）抗体得到缓解。通过对先天免疫细胞、小胶质细胞以及位于大脑中的subfornical organ（SFO，一个缺乏传统血脑屏障的体内感觉节点）的转录组特征进行分析，我们发现严重AI小鼠存在显著的变化。SFO中的小胶质细胞表达了IL-17受体A（IL-17RA），且在严重AI小鼠中该受体表达水平升高。值得注意的是，消除小胶质细胞中的IL-17RA受体能够改善严重AI小鼠的恐惧消退能力。此外，我们还发现了SFO与下边缘皮质（IL）之间的直接连接，而下边缘皮质是调节恐惧消退的关键区域。重要的是，通过化学遗传学方法抑制SFO-IL通路能够改善严重AI小鼠的恐惧消退能力。综上所述，我们发现了一种独特的体内感觉机制，该机制涉及SFO中的小胶质细胞和SFO-IL通路，通过这一通路，气道炎症介质会干扰恐惧消退过程。除了哮喘之外，我们的发现还与其他肺部疾病（如细菌性肺炎、急性呼吸窘迫综合征、COVID-19）相关，这些疾病都可能引发皮质功能障碍和恐惧相关疾病（如PTSD）。