助孕素始自鼻腔黏膜的神經傳導迴路及其緩衝壓力效果的機制研究

本實驗室最近的研究發現，藉由空氣傳播的催產素暴露可以有效地阻止壓力降低小鼠海馬齒狀回中細胞增生和早期神經新生的情形。我們對小鼠前處理以催產素受體的拮抗劑 (L-371,257)卻可以完全消除催產素所造成的壓力緩衝效果，不過周邊和中樞系統催產素受體的阻斷在此拮抗劑實驗中皆有可能參與此拮抗作用。透過使用催產素受體標記綠色螢光(異型合子催產素受體/Venus基因嵌入)的基因轉殖小鼠，我們已成功辨認出小鼠鼻腔嗅上皮層和犁鼻器中含有催產素受體的細胞。本研究旨在延伸這些的發現，探索及了解催產素引發壓力緩衝效果的神經機制，本計畫將研究四個主要議題(或測試四個假設)。第一個議題我們將透過神經活動指標蛋白染色及組織內催產素量測分析方法，瞭解藉空氣傳播的催產素究竟是透過何種路徑(針對嗅覺神經系統或嗅覺、循環協同的系統)，對壓力誘使海馬齒狀回中細胞增生和早期神經新生降低的情形產生緩衝效果。第二個欲釐清的議題是我們將使用跨突觸神經追蹤及路徑重建方法，支持存在一個源於鼻腔上皮細胞的催產素接收細胞，朝向中樞投傳後抵達背側海馬齒狀回且功能特化的神經通路，該通路能將空氣傳播的催產素訊息傳遞深至海馬齒狀回，減緩壓力引發細胞增生和早期神新生降低情形。第三個議題是我們將運用化學遺傳學的策略，確定鼻腔中含催產素受體細胞的神經化學特性，及這些感覺神經元在空氣傳播催產素引發壓力緩衝效果中所扮演的關鍵角色。所採用的化學遺傳學策略為運用設計藥物激活設計受體達成神經活性控制之技術 (DREADD)，利用帶有抑制性蛋白基因序列 (hM4Di)之载體，再以該抑制性蛋白致效劑 (C21)活化該抑制性蛋白，可選擇性且持久地抑制鼻上皮細胞和(或)梨鼻器中麩胺酸、膽鹼性、多巴胺或γ-氨基丁酸神經元活性。第四個假設在檢驗急性壓力誘使海馬齒狀回中早期神經新生降低是有具體的功能性的角色。將利用溴化去氧尿苷注射、卡英酸引發神經興奮之癲癇動物模式，測量免疫組織化學活動調節細胞骨架蛋白 (Arc)、細胞周期蛋白 (ki67)及神經元核蛋白 (NeuN)共同染色情形等方法計算成熟細胞的數量因壓力減少的程度及空間記憶因神經新生受損而下降的幅度。同時，為瞭解海馬齒狀回新生神經元存活且成熟後，在面對未來多個新的空間位置記憶學習時，可能遭遇到學習後新生成熟神經元功能性飽和之情形，將在不同時間點進行三種不同版本的物體位置辨認測試，以觀察成年後新生成的