사회적 인식 기억의 노르아드레날린 강화는 β에 의해 매개됩니다.

커뮤니케이션 생물학 5권, 기사 번호: 1097(2022) 이 기사 인용

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사회적 인식 기억(SRM)은 사회적 관계를 유지하고 생존율을 높이는 데 중요합니다. 내측 전두엽 피질(mPFC)은 SRM 저장과 관련된 중요한 뇌 영역입니다. 노르에피네프린(NE) 방출은 mPFC 신경 내재적 흥분성과 흥분성 시냅스 전달을 조절하지만, SRM 저장 동안 mPFC에 대한 청반(LC) 경로의 회로에서 NE 신호 전달의 역할은 알려져 있지 않습니다. 여기서 우리는 LC-mPFC NE 예측이 SRM 통합을 양방향으로 규제한다는 것을 발견했습니다. mPFC의 프로프라놀롤 주입 및 β-아드레날린 수용체(β-AR) 또는 β-arrestin2 녹아웃은 SRM 통합을 방해했습니다. β-어레스틴 편향 신호를 약간 활성화할 수 있는 β-차단제인 카르베디롤을 주사했을 때, 쥐는 SRM 강화를 유의하게 억제하지 않는 것으로 나타났습니다. mPFC의 β1-AR 또는 β-arrestin2 녹아웃으로 인해 손상된 SRM 통합은 LC-mPFC NE 투영을 활성화하여 구출되지 않았습니다. 그러나 mPFC에서 LC-mPFC NE 투영 또는 β1-AR 녹아웃의 억제로 인해 손상된 SRM은 mPFC에서 β-arrestin 신호 전달 경로를 활성화하여 복원되었습니다. 또한, β-arrestin 신호 전달의 활성화는 나이든 쥐의 SRM 강화를 향상시켰습니다. 우리의 연구는 LC-mPFC NE 예측이 β-arrestin 편향 β-AR 신호 전달을 통해 SRM 통합을 조절한다는 것을 시사합니다.

사회적 인식 기억(SRM)은 환경 적응, 번식 및 생존에 필수적인 사회적 관계1를 구축하고 유지하는 데 중요합니다. 설치류에서 SRM은 이전에 접했던 친숙한 동종에 비해 새로운 동종을 구별하고 선호하는 능력으로 평가됩니다. 다른 형태의 학습과 마찬가지로 사회적 정보는 불안정한 흔적이 장기 기억으로 안정화될 때 획득되고 통합됩니다4. SRM 통합의 기본 메커니즘은 명확하지 않습니다.

내측 전두엽 피질(mPFC)은 광범위한 사회적 행동에 매우 중요합니다1,5. mPFC는 복부 해마-mPFC, 편도체-mPFC 및 후각-mPFC 회로를 포함하여 사회적 기억에 중요한 여러 신경 회로에 포함되어 있습니다6,7,8. NMDA- 또는 AMPA/카이네이트 수용체 길항제를 mPFC에 주입하면 SRM 통합이 방지됩니다9. 이 증거는 mPFC의 글루타메이트성 시냅스 전달이 사회적 능력과 사회적 인식 기억을 조절한다는 것을 시사합니다. mPFC의 신경 흥분성은 사회적 기억에도 중요합니다. mPFC의 흥분성 뉴런은 사회적 탐구에 맞춰 조정되고 사회적 목표에 대한 정보를 전달하는 뚜렷한 앙상블을 형성합니다. mPFC에서 흥분성 뉴런의 활성화는 사회적 탐구를 감소시킵니다11. Shank3가 결핍된 생쥐에서 mPFC 흥분성 뉴런의 화학유전학적 활성화는 감소된 사회적 인식을 회복시킵니다. mPFC의 단백질 합성은 SRM 통합에 필요하지만 사회적 인식은 필요하지 않습니다. 노르에피네프린(NE)은 주의력, 지각 및 인지에 중요한 역할을 하는 일반적인 신경 조절제입니다14. 중추 신경계에서 NE의 주요 원인인 청반 위치(LC)의 노르아드레날린 뉴런은 고도로 분지된 축삭 분지화를 통해 mPFC를 포함하여 전뇌로 광범위하게 투사됩니다. 패치 클램프 기록에 따르면 NE 방출은 β-아드레날린 수용체(β-AR) 길항제에 의해 차단되는 mPFC 신경 내재적 흥분성을 향상시키는 것으로 나타났습니다. β-AR 활성화는 또한 mPFC19의 피라미드 뉴런에 대한 흥분성 시냅스의 시냅스후 반응을 촉진합니다. 그러나 LC-mPFC NE 시스템이 SRM에 관련되어 있는지 여부와 mPFC의 NE 신호가 SRM 통합에 어떻게 기여할 수 있는지는 아직 알려지지 않았습니다.

β-AR은 NE에 반응하는 원형 이종삼량체 구아닌 뉴클레오티드 결합 단백질(G 단백질) 결합 수용체(GPCR)입니다. 리간드 결합은 이종삼량체 G 단백질을 모집하는 GPCR 형태 변화를 유도하여 아데닐레이트 시클라제의 활성화를 유도합니다. 또한, GPCR의 리간드 의존적 인산화는 β-arrestin 모집을 촉진하여 수용체 둔감화를 유도합니다. 더욱이, β-어레스틴은 지지체 단백질로 작용하여 G 단백질과 독립적으로 신호 전달 경로를 시작할 수 있습니다. 우리의 이전 연구는 내후각 피질의 β-AR/β-arrestin 편향 신호 전달이 객체 인식 기억의 재통합을 중재한다는 것을 보여주었습니다. 그러나 사회적 기억에서 G 단백질과 β-arrestin 편향된 β-AR 신호 전달의 기여는 거의 알려져 있지 않습니다.

18 months old, Fig. 6a, b). Thus, we expressed rM3Darr-mCherry in the mPFC of aged mice (Fig. 6c). The data showed that CNO (1 mg/kg, i.p.) treatment after the sociability test significantly increased the preference for the novel mouse in the SRM test (Fig. 6d). All the mice preferred the novel mouse to the empty cage during the sociability test (Supplementary Fig. 9). These data suggest that β-AR/β-arrestin-biased signaling could be a potential drug target for improving social memory in older individuals./p>18 months old). b Statistical graphs of exploration time and discrimination scores [Young adult, n = 12; Aged, n = 11. Left: F mouse × age (1, 21) = 9.816, p = 0.005, two-way RM ANOVA; Right: Z = 33.000, p = 0.045, Mann–Whitney U-test]. c Representative image of rM3Darr-mCherry expression in the mPFC. AAV9-hSyn-DIO-rM3Darr-mCherry and AAV9-CAG-Cre were injected into the mPFC of aged mice (>18 months old). d Statistical graphs of exploration time for the familiar (F) and novel (N) mice and discrimination scores [Saline, n = 11; CNO, n = 12. Left: F mouse × treatment (1, 21) = 4.979, p = 0.037, two-way RM ANOVA, Right: t (21) = −2.95, p = 0.008, two-tailed Student’s t test]. e Working model illustrating that LC-mPFC NE projections regulate memory consolidation of social recognition through β-arrestin2-biased signaling. *p < 0.05, **p < 0.01 and ***p < 0.001 vs indicated group. Scale bar: 100 μm./p>18 months) were used. All behavioral tests were conducted during their light off period. All animal treatments were strictly in accordance with the National Institutes of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals and were approved by the Animal Care and Use Committee of Shanghai Medical College of Fudan University. The offsprings were genotyped using the following primer sets: 5’-CTGTTCGCATCGGAATGAAGC-3’; 5’-TGACGTCATGAACTGGGATTTCAG-3’ (Adrb1fl/fl mice); 5′-TTGCCGCAGTCTGAAGAAGC-3′; 5′-AGGAAGGATTGTCTCCCAGTATGAC-3′ (Arrb2fl/fl mice); 5’-GGTTGCACAGCAGCCCTAGAT-3’; 5’-CCGTTATGTGCACCAGACTTTAGG-3’ (Adrb2fl/fl mice); 5’-GAGACAGAACTCGGGACCAC-3’; 5’-AGGCAAATTTTGGTGTACGG-3’ (TH-Cre mice). All behavioral subjects were individually habituated to the experimenter at least for 3 days./p>

3.0.CO;2-6" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1002%2F%28SICI%291098-1063%282000%2910%3A1%3C47%3A%3AAID-HIPO5%3E3.0.CO%3B2-6" aria-label="Article reference 4" data-doi="10.1002/(SICI)1098-1063(2000)10:13.0.CO;2-6"Article CAS PubMed Google Scholar /p>

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