Adv Sci:深圳先进院屠洁团队揭示美味食物抗应激缓解焦虑的神经环路机制
- 2026-05-27 21:05:41
在面对来自生活与生存的多重压力时，生命体常会选择享乐性活动（如享用美食）来抵御应激的负面影响，从而缓解焦虑。然而，这一过程中发挥关键作用的神经环路机制尚不明确。
近日，中国科学院深圳先进技术研究院屠洁课题组在Advanced Science期刊发表题为“Palatable-Food–Driven Top-Down Circuit Inhibits PVNCRF Activity to Mitigate Stress via peri-PVNCRFR1 Neurons”的研究论文。该研究揭示了摄入美味食物抵抗应激缓解焦虑的神经环路机制：摄入美味食物时，奖赏信号通过PFCD1R→peri-PVNCRFR1→PVNCRF三级的神经环路，抑制因慢性应激导致的PVNCRF神经元异常激活，从而阻止慢性应激诱发的焦虑行为。（拓展阅读：屠洁课题组往期进展，详见“逻辑神经科学”报道（点击阅读）：Autophagy︱深圳先进院屠洁团队揭示通过调控神经细胞自噬流影响大脑认知、情绪的分子机理；高天明/鲁友明点评 Neuron︱深圳先进院屠洁团队揭示星形胶质细胞调控神经环路干预认知和行为的机制）
研究人员首先使用3D精细行为和传统行为分析，证实慢性应激造模可诱导小鼠产生焦虑样行为，而摄入美味食物则能逆转这一表型，使小鼠行为恢复正常。与此同时，与应激反应及焦虑行为密切相关的PVN脑区CRF神经元的电活动也呈现出相同的变化趋势：慢性应激造模后PVNCRF神经元显著激活，而美味食物摄入可有效抑制这种异常激活。
图1. 美味食物（巧克力）逆转慢性压力导致的焦虑样行为和PVNCRF神经元的异常激活
通过在体神经元活动监测发现，在摄入美味食物时，多巴胺释放至PFC脑区，激活该脑区的兴奋性D1R神经元，而D1R神经元的激活则通过神经投射显著地抑制了与PVNCRF神经元的异常激活。
图2. PFC脑区多巴胺浓度升高并激活D1R阳性神经元，抑制PVNCRF神经元发放
由于PFCD1R神经元的投射为兴奋性，但其功能却是抑制PVNCRF神经元，提示两者之间可能存在中继换元。研究人员通过进一步的电生理验证证实抑制性的peri-PVNCRFR1神经元在该抑制作用中起到关键的中继换元作用，PFCD1R神经元激活了该类神经元，而被激活的CRFR1神经元抑制了PVNCRF神经元。此外，PFCD1R→peri-PVNCRFR1→PVNCRF神经环路的激活可以起到与摄入美味食物相似的作用，缓解因应激导致的焦虑样行为。
图3. PFCD1R神经元可通过激活peri-PVNCRFR1神经元抑制PVNCRF的异常激活
图4. 美味食物通过“PFCD1R→peri-PVNCRFR1→PVNCRF”环路缓解焦虑样行为机制示意图
总结而言，该研究首次揭示了美味食物摄入通过PFCD1R→peri-PVNCRFR1→PVNCRF神经环路抵抗应激，缓解焦虑样行为，通过这一发现，将为焦虑等因应激诱发的负性情绪障碍提供了预防及辅助治疗的理论依据。
胡霁（上海科技大学生命科学与技术学院教授，教育部长江学者特聘教授）
慢性应激是焦虑障碍的核心诱因，而享乐性摄食作为生物体最普遍的应激应对策略，其对抗应激的神经环路机制长期未明。既往研究虽已证实奖赏体验可抑制下丘脑室旁核PVNCRF神经元活动以缓解应激，但介导该效应的上游投射来源及其突触机制仍不清楚。中国科学院深圳先进技术研究院屠洁团队在Advanced Science发表的研究工作，系统解析了PFC→peri-PVN→PVN三级环路，从分子、细胞到网络层面完整回答了“美食何以解忧”的神经机制。
具体而言，美味食物摄入触发前额叶皮层（PFC）多巴胺释放，激活表达D1R的谷氨酸能投射神经元；这些神经元并非直接抑制PVNCRF神经元，而是通过兴奋位于PVN周边的CRFR1阳性GABA能神经元，经由局部抑制性微环路间接降低CRF神经元活动。该研究通过单细胞RT-PCR、离体电生理及化学遗传学沉默等实验，在分子、细胞与环路层面完整揭示了peri-PVNCRFR1神经元作为关键抑制性中继节点的功能，也解释了为何CRFR1信号在不同脑区可呈现促焦虑或抗焦虑的表型差异。
从转化视角看，该工作为开发基于自然奖赏的非药物应激管理策略提供了明确的神经靶点。通过靶向激活PFC→peri-PVN通路或模拟其抑制性输出，有望建立针对焦虑障碍的早期行为干预或神经调控新方案，具有重要的临床前价值。
沈伟（上海科技大学生命科学与技术学院教授，国家自然科学基金青年项目A类获得者）
长期压力可引发应激相关神经环路重塑，并伴随奖赏系统功能失衡。然而，二者在应激响应过程中的相互作用及其环路机制，长期以来仍缺乏系统性的直接证据。中国科学院深圳先进技术研究院屠洁研究员团队发表于Advanced Science的研究工作，系统揭示了奖赏信号通过前额叶皮层多巴胺受体神经元调控PVNCRF神经元的关键环路机制，为理解奖赏系统缓解压力反应的神经基础提供了新的理论支持。该研究具有以下几个突出亮点：
1. 从奖赏诱导的多巴胺释放、多巴胺受体神经元激活，到跨脑区三级神经环路调控，解析了“美食缓解压力”背后的神经活动与信息传递过程，构建了较为完整的环路机制；
2. 揭示了peri-PVNCRFR1神经元在焦虑调控中的重要作用，拓展了对应激相关下丘脑环路功能的认识，也为理解CRF系统的精细调控机制提供了新的视角。
总体而言，该研究选题新颖，聚焦情绪调控与奖赏系统交互这一重要科学问题；研究思路清晰，技术路线完整，实验设计严谨，证据链充分，所得结论可靠可信，具有重要的科学价值及潜在转化意义。
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.75604
