α5 nicotinic receptors link smoking to schizophrenia

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到目前为止,作者的发现表明,PFC中的胆碱能传播刺激VIP中神经元表达的α5* nAChRs抑制SOM中神经元,从而增强锥体神经元的活性。但是,SOM中神经元也表达nAChR,这表明胆碱能传递可能在整个皮层网络中具有更广泛,更复杂的作用。 SOM中间神经元同时表达β2和α7nAChR亚基,作者发现缺乏这些亚基的小鼠与野生型小鼠相比,在PFC中的锥体细胞活性大大增强。重要的是,在缺乏这种亚基的小鼠中,病毒介导的β2亚基缺失的重新表达使增加的细胞活性正常化。因此,乙酰胆碱在PFC中发挥网络调控作用:它通过α5* nAChRs刺激VIP中神经元以增强锥体细胞活性,并通过β2*和α7nAChRs激活SOM 中间神经元从而抑制锥体细胞活性。这两个活动之间的平衡可能对确定皮层活动的整体模式至关重要。

之前已经提到,精神分裂症的患者有更高的吸烟率,烟草中的尼古丁可以减轻该疾病的一些症状。因此,Koukouli等人接下来测试了尼古丁对在α5SNP小鼠中观察到的皮质网络活动缺陷的影响。他们发现,通过渗透微型泵长期的尼古丁给药可以逆转α5SNP小鼠椎体细胞活性的缺陷。有趣的是,尼古丁抑制了表达β2* nAChRs的SOM中间神经元的活性。鉴于β2* nAChRs受体容易被尼古丁脱敏,这表明尼古丁可通过阻断SOM中间神经元的兴奋性胆碱能驱动来改善α5SNP小鼠的前额叶功能低下。实际上,尼古丁通过模仿VIP内部神经元对SOM内部神经元的抑制作用,是皮层网络的活性增大。作者的数据也因此进一步提高了开发可增强PFC中α5* nAChR或减少β2* nAChR活性的疗法的前景,以治疗精神分裂症常伴的严重认知和社交障碍。

Koukouli等人提供的数据为胆碱能传递(通过不同种类的nAChRs发挥作用)如何调节高阶皮质回路提供了重要的新见解,以及这些受体的缺陷如何可能导致精神分裂症和其他精神疾病的前额叶功能低下。此外,研究结果还解释了为什么精神分裂症患者经常抽烟。


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