Cell子刊:为焦虑治疗提供绿色方案,中国科学技术大学曹鹏等团队发现绿光通过激活特定脑环路发挥抗焦虑作用

  • 2026-06-01 14:27:46
  • 来源:医药头条

绿色环境一直被认为具有镇静、抗焦虑的作用,但其潜在神经机制尚不明确。

2026年5月22日,中国科学技术大学曹鹏、张智、安徽医科大学陶文娟、余骏马共同通讯在Cell Reports(IF=8.1)在线发表题为Green light relieves stress-induced anxiety-like behaviors via visual-to-prefrontal projections in mice的研究论文。本研究发现,绿光干预可通过激活急性应激小鼠体内次级视皮层内侧区(V2M)至前缘皮层(PrL)的神经环路,缓解小鼠焦虑样行为。

病毒示踪、光纤光度记录及显微内镜钙成像结果共同证实,绿光能够激活V2M的谷氨酸能神经元(V2MGlu),使其投射至PrL内表达促肾上腺皮质激素释放因子的抑制性神经元(PrLCRF),进而抑制该区局部的谷氨酸能神经元,形成V2MGlu→PrLCRF→Glu神经通路。

采用化学遗传学手段激活该通路,可模拟绿光的抗焦虑效果;而人为抑制该通路,或在PrL内阻断促肾上腺皮质激素释放因子受体1(CRFR1),则会完全消除绿光对急性应激模型小鼠的抗焦虑作用。综上,本研究揭示了应激状态下,绿光发挥抗焦虑作用依赖CRF的神经调控机制。

光线除介导视觉外,还可调控多种脑内非成像功能。光疗法已被证实能够影响人类及啮齿类动物的情绪状态。焦虑症是一类常见的负面情绪障碍,会严重损害身体健康与生活质量。临床研究发现,接受牙科治疗的患者以及阿片类物质使用障碍人群,在绿光照射下焦虑评分有所降低;在窄带绿光环境中开展心理治疗,还能提升对焦虑症患者的干预效果。

上述研究表明,特定波长的光线可调控情绪加工过程,也让波长依赖性神经调控有望成为一种新型治疗手段。相较于传统疗法,光疗具有无创、副作用少、成本低廉等优势。但光线发挥抗焦虑作用的神经机制尚不明确,制约了光疗方案的优化与临床推广。

内侧前额叶皮层(mPFC)可对杏仁核、海马体等皮层下结构进行自上而下的调控,在应激感知与焦虑调节中发挥关键作用。重复靶向内侧前额叶皮层的神经调控手段,已被证实可改善患者的焦虑症状。内侧前额叶皮层中,约80%~90%为兴奋性锥体细胞,10%~20%为抑制性GABA能中间神经元。

促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)是一种神经肽,主要由下丘脑室旁核(PVN)小细胞神经元表达并分泌,通过激活下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴,协调机体对应激的神经内分泌应答。除下丘脑外,表达CRF的神经元广泛分布于多个脑区,参与调控觉醒、学习以及应激反应相关的情绪与认知活动。

急性束缚应激可显著上调内侧前额叶皮层内CRF的转录表达,该区域的CRF受体(CRFR)信号能够调节机体的应激反应与认知功能。近期研究发现,小鼠内侧前额叶皮层中表达CRF的神经元属于一类GABA能中间神经元,其激活后可抑制锥体细胞,进而增强机体对应激相关异常行为的抵抗能力。

焦虑的调控存在内侧前额叶皮层亚区特异性。其中,前缘皮层(PrL)谷氨酸能神经元(PrLGlu)过度活跃与焦虑样行为的发生相关,抑制该类神经元活性则可缓解焦虑症状。综合现有证据推测,前缘皮层可能是连接视觉信号输入与情绪调控的核心节点,有望介导光线的抗焦虑效应。不过,介导该过程的神经环路在细胞层面的具体构成与功能仍未阐明。

图形摘要(图源自Cell Reports

本研究联合运用病毒示踪、光纤光度记录、显微内镜钙成像及化学遗传学干预技术,在急性应激模型小鼠中鉴定出介导绿光抗焦虑作用的神经环路。研究发现,前缘皮层内表达促肾上腺皮质激素释放因子的神经元(PrLCRF)可直接接收次级视皮层内侧区谷氨酸能神经元(V2MGlu)的兴奋性投射,形成前馈抑制微环路,进而抑制前缘皮层局部的谷氨酸能神经元,即V2MGlu→PrLCRF→Glu通路。

采用化学遗传学手段激活该通路,可在急性应激小鼠体内复刻绿光的抗焦虑作用;而化学遗传学抑制该通路,或使用药物阻断促肾上腺皮质激素释放因子受体1(CRFR1),则会彻底消除这一抗焦虑效应。综上,本研究证实V2MGlu→PrLCRF→Glu通路依赖CRF/CRFR1信号介导绿光的抗焦虑作用,也为焦虑症的治疗提供了潜在靶点。

参考消息:10.1016/j.celrep.2026.117426


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