创伤后应激障碍(PTSD)是一种由强烈恐惧记忆形成引起的精神障碍,且在女性中的诊断率显著高于男性。近年来的研究逐渐揭示了这一性别差异背后的神经机制,为理解PTSD的性别特异性提供了新的视角。
2025年8月6日发表在《自然神经科学》杂志上的一项研究,发现中缝核(BNST)至前背侧终纹床核(adBNST)释放的5-羟色胺(5-HT)通过激活雌性小鼠中的5-HT2C受体,增强adBNST到中央杏仁核(CeA)的神经通路的高频振荡同步性,从而促进恐惧记忆的巩固与提取。这一发现为理解PTSD在不同性别中的差异提供了新的神经环路层面解释。
研究团队首先验证了经典现象:使用选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)西酞普兰,能在雌雄小鼠中增强听觉恐惧记忆的提取,但雌性小鼠对药物的敏感性更高,表现出更低剂量即可显著增强恐惧记忆。这表明5-HT主要调控恐惧记忆的巩固过程,而非提取阶段。
为了深入解析机制,研究者采用光遗传学技术,结合TpH2-ChR2转基因小鼠,通过激活adBNST中的5-HT末梢,观察到仅在雌性小鼠中增强恐惧记忆的提取,且该效应被特异性5-HT2C受体拮抗剂RS102221完全阻断。此外,化学遗传学方法激活adBNST向CeA的投射神经元,模拟5-HT的促恐惧作用,也表现出雌性特异性。
在神经振荡方面,研究发现:在恐惧提取期间,激活5-HT仅在雌性小鼠中显著增强adBNST与CeA之间的高伽马频段(90-140 Hz)振荡同步性及信息流(通过格兰杰因果分析),而低伽马频段同步性无性别差异。这提示高频振荡可能在性别差异的恐惧记忆调控中起关键作用,且与局部抑制性中间神经元活动密切相关,暗示5-HT可能通过调节GABA能神经元影响长程投射的同步化输出。
机制模型提出:在恐惧获得期间,中缝核释放的5-HT激活adBNST中表达5-HT2C受体的抑制性中间神经元,反过来抑制投射至CeM(中央杏仁核内侧部)的GABA能神经元,导致CeM去抑制,增强其向腹外侧导水管周围灰质(vlPAG)的输出,从而促进恐惧表达。同时,5-HT还可能通过激活另一组adBNST神经元,增强向CeL(中央杏仁核外侧部)的投射,协同调控恐惧反应。
研究强调:该调控回路具有高度的性别二态性,仅在雌性小鼠中观察到。发情周期不影响该效应,提示非周期性激素变化或组织化的性别差异(如adBNST中5-HT2C受体表达水平或GABA神经元亚型组成)可能是根本原因。此外,类似的连接性异常在PTSD患者和高危人群中也有报道,女性更易表现出恐惧泛化,验证了动物模型的临床相关性。
局限性包括:目前主要基于小鼠模型,尚未验证人类中是否存在类似的回路机制;未直接测定雌性与雄性adBNST中5-HT2C受体的表达差异。未来研究可利用单细胞测序技术解析adBNST中5-HT2C受体阳性神经元的分子特征,开发针对BNST–CeA通路的性别特异性干预策略(如DREADD技术或闭环深部脑刺激)以改善PTSD治疗效果。
专家点评:BioGuider特邀神经精神药理学家张敏博士评论道:“这项研究巧妙结合分子、环路、振荡与行为,揭示了恐惧学习的性别差异机制,为女性PTSD高发提供了神经基础。其指出,靶向adBNST中的5-HT2C受体可能成为未来性别特异性治疗的潜在策略。”
文献来源:
Ravenelle, R., Lee, J., Fernandes-Henriques, C. 等. 5-羟色胺调控BNST–CeA通路揭示性别差异在恐惧学习中的作用。《自然神经科学》, 28, 1897–1909 (2025)。https://doi.org/10.1038/s41593-025-02025-x
数据与代码:
- 原始数据(除电生理记录外)可下载,电生理数据及行为视频可向作者索取。
- 分析代码:https://github.com/ELikhtik/Continuous/tree/HighLowGammaBNSTCeA