撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
血清素(也叫做5-羟色胺),由主要位于脑干的中缝背核(DR)和中缝核(MR)中的血清素能神经元释放,尽管这种神经元数量非常稀少(小鼠全脑中每 1 万个神经元才有 1 个,人类则更低),但它们的轴突却几乎遍布整个大脑,从而支配几乎整个大脑的多种功能,其功能障碍与多种精神疾病有关(包括抑郁、焦虑、强迫症等)。
长期以来,抑郁症被认为与大脑中血清素水平不足有关。临床上最经典的抗抑郁药物——选择性血清素再摄取抑制剂(SSRI),正是通过抑制神经元重新吸收和分解血清素,从而提高大脑中可用的血清素的水平。然而,SSRI 并非对所有抑郁症患者都有效,且通常需要数周时间才能缓慢起效,此外,单纯提高全脑血清素水平,也对一些患者有效而对另一些患者无效。
2026 年 9 月 10 日,斯坦福大学骆利群院士团队在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为:Architecture of the serotonergic projectome in the mouse brain 的研究论文。
该研究解析了小鼠大脑中血清素能投射网络的结构,将血清素能神经元可分为五个投射组,建立了“全脑投射模式-分子类型-中缝空间定位-行为功能”的系统性联系,为理解血清素在精神疾病中的复杂作用提供了新的回路框架。
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在这项最新研究中,研究团队利用系统性全脑轴突示踪和整合分析,揭示了血清素能投射组(Serotonergic Projectome)是按照其靶点的功能相关性而非物理邻近性来组织的。
在哺乳动物中,血清素能神经元主要集中于脑干的中缝背核(DR)和中缝核(MR),该研究显示,中缝背核和中缝核中的血清素能神经元可分为五个投射组,每个投射组分别优先支配海马体(HPC)、基底节(BG)、大脑皮层(CTX)、间脑内侧(MI)或脑干/丘脑外侧(BSLT),且投射组内结构从离散亚组到连续变化不等。空间转录组分析表明,每个投射组对应不同的转录组簇组合,转录组与胞体位置共同预测投射身份。投射特异性血清素耗竭产生可分离的行为表型。
这些结果表明,不同的行为表现可能源于不同血清素投射组的功能失衡,而非全脑血清素水平的升高或降低。例如,CTX/MI/BSLT 投射组的失衡更多地与负面情绪和奖赏障碍有关,而 BG 投射组的失衡更可能影响动机和习惯行为。
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该研究的核心发现:
五个投射组根据功能相关性组织了血清素能神经支配;
转录组特征与空间位置共同决定了投射组的分类;
特定投射通路的血清素丢失产生可区分的行为表型;
一个综合分析框架可从复杂的实验数据中提取结构信息。
总的来说,这项研究表明,血清素能神经元并非一团均质的“快乐激素工厂”,而是由多条功能专线组成的调制网络,不同专线的失调可能对应不同的精神/行为症状,这也解释了为什么提升全脑血清素水平对一些抑郁症患者有效而对另一些无效,为开发更精准的抗抑郁策略打开了新大门。
论文链接:
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(26)00995-5
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