皮质激素驱动行为不灵活性,通过背上条纹体的可塑性相关基因表达

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 分子生物学分子生物学
• 行为科学 行为科学

背景情况:

• 行为灵活性对于适应不断变化的环境至关重要,由不同的条状体子区域调节:背中条状体 (dorsomedial striatum,DMS) 和背侧条状体 (dorsolateral striatum,DLS).
• 慢性压力,由皮质激素 (CORT) 介导,破坏了这种平衡,通过DMS缩损害了灵活性,并通过DLS增长促进了不灵活性.
• 这些结构变化的分子基础以及由此产生的行为不灵活性在很大程度上是未知的.

研究的目的:

• 调查分子机制,特别是突触可塑性基因调节,这是由CORT引起的不灵活行为的转变的基础.
• 为了确定与CORT介导的行为不灵活性相关的DMS和DLS中的基因表达和拼接的变化.
• 探索CORT驱动的表观遗传修饰的作用,如H3K9ac丰富,以性别和区域特定的方式调节突触可塑性基因.

主要方法:

• 在雄性和雌性小鼠中利用食物激发的操作任务来评估行为灵活性.
• 分析了DMS和DLS基因表达和拼接模式,以确定与CORT暴露相关的变化.
• 在DMS和DLS中检查了CORT介导的基因素乙化 (H3K9ac) 概况.

主要成果:

• 暴露于CORT加速了行为灵活性的丧失,与DMS中的突触可塑性基因表达减少和DLS中的表达增加相关.
• 在过渡到不灵活行为的过程中,在DMS和DLS中,不同的基因表现出差异表达和替代拼接.
• 分析表明,CORT诱导的DMS抑制包括减少表达和增加与可塑性相关的mRNA的降解.
• 在DMS和DLS中鉴定出CORT介导的H3K9ac丰富特征,按性别和条纹子区域分层,将表观遗传变化与基因调节联系起来.

结论:

• 在状体内,CORT显著改变了突触可塑性基因调节的亚区域和性别特异性方式,推动了从灵活到不灵活的行为转变.
• 这项研究提供了第一个全面的定义,在DMS和DLS在过渡到行为不灵活期间的CORT驱动的表观遗传调节.
• 研究结果强调了复杂的分子机制,包括表观遗传修饰,慢性压力会影响大脑结构和功能,导致行为变化.