雄性小鼠纹状体缓激肽B2受体缺失改变焦虑与动机相关行为

《The FASEB Journal》：Loss of Striatal Bradykinin B2 Receptor Alters Anxiety and Motivational Behaviors in Male Mice

　　

激肽释放酶-激肽系统（kallikrein–kinin system，KKS）已在外周组织中得到广泛研究，但其在中枢神经系统（central nervous system，CNS）中的作用仍知之甚少。缓激肽B2受体（bradykinin B2 receptor，B2R）在脑内构成性表达，其可能调节神经元分化、神经可塑性以及行为学相关方面。本研究通过双侧立体定位注射可诱导Cre和tdTomato表达的AAV8，在成年雄性小鼠（Bdkrb2^flox/flox）背侧纹状体中条件性删除Bdkrb2基因，以探究纹状体B2R的功能作用。背侧纹状体缺失B2R的小鼠表现出多种情境依赖性的行为改变，例如焦虑样行为降低以及蔗糖偏好下降。此外，这些动物显示出增强的自愿跑轮活动，提示动机相关行为输出发生改变。免疫荧光分析显示，在dTomato阳性神经元中，约17%共表达DARPP-32，提示被转导细胞中的一个亚群对应于多巴胺受体输入型中型棘状神经元。综上，这些发现表明，背侧纹状体B2R缺失可改变雄性小鼠的焦虑相关行为以及动机/快感相关行为，并提示这些效应可能涉及纹状体神经元群体，包括一部分多巴胺受体输入型神经元。

该文发表于《The FASEB Journal》，聚焦于激肽释放酶-激肽系统（kallikrein–kinin system，KKS）在中枢神经系统中的局部生理功能。既往研究主要阐明了KKS在外周血管稳态、炎症反应以及肾脏和心血管保护中的作用，但其在脑内尤其是特定神经环路中的功能仍缺乏清晰认识。缓激肽B2受体（bradykinin B2 receptor，B2R）在生理状态下广泛构成性表达于脑组织，既往证据提示其可能参与神经发生、神经元分化、神经保护以及行为调控。然而，传统整体敲除模型易出现受体间代偿、胚系重组及区域特异性不足等问题，难以准确界定某一脑区内B2R的独立贡献。鉴于背侧纹状体不仅参与运动控制，也参与目标导向行为、奖赏加工和动机调节，研究人员因此选择该脑区，旨在解析纹状体B2R缺失对行为表型的具体影响。

研究人员采用Cre-LoxP系统，在成年雄性Bdkrb2^flox/flox小鼠背侧纹状体内实施区域特异性Bdkrb2删除，系统评估其代谢、焦虑样行为、快感相关行为以及自愿运动行为，并进一步分析受影响的细胞群体特征。结果显示，背侧纹状体B2R缺失并不改变术后体重或葡萄糖耐量，但可引起显著的行为学改变：一方面，小鼠在高架十字迷宫中开放臂停留时间增加，提示焦虑样行为降低；另一方面，蔗糖偏好下降，而自愿跑轮距离增加，提示奖赏加工中的摄食性快感与动机驱动成分出现分离。免疫荧光结果进一步表明，病毒转导细胞中约17.5%为DARPP-32阳性细胞，提示部分受影响神经元属于多巴胺受体输入型中型棘状神经元。研究据此提出，背侧纹状体B2R是调控焦虑相关行为和动机相关行为的重要分子节点，并提示其可能与纹状体多巴胺相关环路存在功能联系。

本研究的意义在于，以局部、条件性、成年期基因操作方式，避免了整体敲除带来的系统性代偿效应，从而更直接地揭示了B2R在背侧纹状体中的生理角色。该结果拓展了KKS在神经行为调控领域的认识，也为理解激肽受体与多巴胺受体环路之间潜在的交互作用提供了新的实验依据。

在方法学上，研究人员主要采用以下关键技术：以成年雄性Bdkrb2^flox/flox小鼠为动物队列，利用双侧立体定位注射腺相关病毒8型（adeno-associated virus 8，AAV8）在背侧纹状体诱导Cre介导的区域特异性Bdkrb2删除；通过RNAscope荧光原位杂交验证Bdkrb2 mRNA在病毒转导神经元中的缺失；结合开放场实验（open field test，OFT）、高架十字迷宫（elevated plus maze，EPM）、蔗糖偏好、高脂饮食偏好、自愿跑轮和葡萄糖耐量试验（glucose tolerance test，GTT）进行表型分析；最后以免疫荧光共定位评估转导细胞与GFAP、parvalbumin、DARPP-32等细胞标志物的关系。

3.1 Striatal B2R Deletion via Bilateral Stereotaxic Injections of AAV-Cre

研究人员首先通过双侧立体定位向背侧纹状体注射AAV8-hSyn-Cre-P2A-dTomato，在Bdkrb2^flox/flox小鼠中建立STΔB2R模型，并以注射AAV8-hSyn-mCherry的小鼠作为对照。荧光报告显示病毒主要定位于背侧纹状体，仅纳入双侧命中且定位准确的动物进入分析。随后通过RNA原位杂交检测Bdkrb2 mRNA，结果发现对照组转导神经元中仍可见Bdkrb2 mRNA信号，而STΔB2R组转导神经元中该信号几乎缺失，说明在目标脑区的感染神经元中，B2R基因删除获得成功。

3.2 Striatal B2R Deletion Does Not Affect Body Weight or Glucose Homeostasis

为排除明显代谢紊乱对行为结果的干扰，研究人员评估了术后体重和葡萄糖耐量。结果显示，背侧纹状体B2R缺失并未导致体重变化差异，也未在所采用实验条件下引起葡萄糖耐量显著改变。论文同时指出，由于该部分样本量较小，这一结果属于探索性观察，但至少在当前数据范围内，纹状体B2R缺失未呈现明确的全身代谢效应。

3.3 B2R Ablation in Striatal Neurons Alters Hedonic Behavior Associated With Sucrose Consumption

在快感相关行为评估中，研究人员分别检测了高脂饮食偏好和蔗糖偏好。高脂饮食实验表明，两组动物均偏好高脂饮食，STΔB2R组仅在暴露第1天出现短暂的高脂摄入升高，此后差异消失，且体重增长无组间差异。相比之下，在24 h蔗糖偏好实验中，STΔB2R小鼠蔗糖摄入显著减少，提示其蔗糖偏好下降。由于体重在测试期间相近，这一变化不太可能由体重差异解释。研究据此认为，背侧纹状体B2R缺失影响了与蔗糖消费相关的快感或动机加工过程。

3.4 Loss of B2R Signaling in Striatal Neurons Attenuates Anxiety-Like Behavior and Enhances Voluntary Physical Activity

在行为学层面，开放场实验中两组在总行程、中心区停留和周边区停留方面均无显著差异，说明基础自发活动和探索行为保持完整。高架十字迷宫则显示，STΔB2R小鼠在开放臂停留时间增加，而总行程未变，表明这种变化并非源于一般运动能力改变，而更符合情境依赖性的焦虑样行为减弱。进一步地，在连续7天自愿跑轮实验中，STΔB2R组表现出更高的每日跑动距离，并自第3天起累积跑动距离明显高于对照组，提示纹状体B2R信号可能参与调节与奖赏、动机和自发身体活动相关的神经环路输出。

3.5 A Subset of Striatal B2R-Expressing Neurons Colocalizes With Dopaminoceptive Neurons

由于AAV并不针对单一神经元类型，研究人员进一步分析了被转导细胞的身份。免疫荧光结果显示，dTomato信号不与GFAP或parvalbumin共定位，说明病毒未明显转导星形胶质细胞或纹状体中间神经元。进一步检测DARPP-32后发现，约17.5%的dTomato阳性细胞同时表达DARPP-32。DARPP-32是纹状体多巴胺信号整合相关的重要蛋白，也是多巴胺受体输入型中型棘状神经元的重要标志。该结果表明，受B2R缺失影响的细胞中包含一部分多巴胺受体输入型神经元，但大多数转导细胞的精确身份仍未明确。因此，研究能够支持“部分行为效应可能涉及多巴胺受体输入型纹状体神经元”这一判断，但并未直接证明具体是DrD1还是DrD2通路介导。

讨论部分围绕几个关键层面展开。首先，研究强调局部AAV-Cre介导的成年期条件性删除，相比整体敲除模型，更能减少B1R/B2R交叉代偿及Cre驱动系统带来的胚系重组和异位表达等混杂因素，因此更适合解析背侧纹状体内B2R的局部功能。其次，行为结果提示B2R缺失对奖赏相关行为的影响并非单向增强或减弱，而是体现为不同奖赏成分的分离：蔗糖偏好下降反映摄食性、低努力奖赏成分的改变，而自愿跑轮增加则更可能涉及动机驱动、强化和目标导向活动的增强。再次，焦虑样行为改变具有情境依赖性，仅在高架十字迷宫中表现明显，而开放场中未见一致变化，说明这并非广泛的抗焦虑样表型。最后，尽管部分转导细胞为DARPP-32阳性神经元，论文仍谨慎指出，当前研究并未直接测量多巴胺传递，也未区分DrD1与DrD2相关细胞类型，因此关于具体细胞和分子机制的解释仍需后续研究。

研究结论部分可译为：背侧纹状体B2R缺失会改变雄性小鼠的焦虑相关行为以及动机/快感相关行为；这些效应可能涉及纹状体神经元群体，其中包括一部分多巴胺受体输入型神经元。总体而言，本研究揭示了背侧纹状体B2R在神经行为调控中的一个此前未被充分重视的作用，并为进一步探索激肽受体与多巴胺受体相互作用提供了新的研究方向。