Nicotine modulates multiple regions in the limbic stress network regulating activation of hypophysiotrophic neurons in hypothalamic paraventricular nucleus.
Nicotine modulates multiple regions in the limbic stress network regulating activation of hypophysiotrophic neurons in hypothalamic paraventricular nucleus.
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DOI：
10.1111/j.1471-4159.2012.07785.x
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发表时间：
2012-08
影响因子：
4.7
通讯作者：
Sharp BM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu G;Sharp BM
尼古丁摄入量会影响中枢神经系统对压力源的反应。我们报道尼古丁自我给药（SA）增强了下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）应激反应，部分原因是下丘脑室旁核（PVN）内神经传递和神经肽表达的改变。涉及内侧前额皮质、杏仁核、终纹床核 (BST) 的边缘-PVN 相互作用极大地影响 HPA 应激反应。因此，我们利用 c-Fos 蛋白免疫组织化学和逆行示踪研究了尼古丁 SA 对应激诱导的边缘-PVN 网络神经元激活的影响。尼古丁降低了前边缘皮质 (PrL)、前腹侧 BST (avBST) 和周围 PVN 中应激诱导的 c-Fos；但增加了内侧杏仁核 (MeA)、蓝斑和 PVN 中的 c-Fos 诱导。将氟金 (FG) 注射到 avBST 或 PVN 中，因为 avBST 中的 GABA 能神经元投射到 PVN 促肾上腺皮质激素释放因子 (CRF) 神经元，传递来自 PrL 谷氨酸能和 MeA GABA 能神经元的信息。逆行标记的 FG+ 神经元中应激诱导的 c-Fos 表达在 PrL 中被尼古丁降低，但在 MeA 中升高，在 avBST 中也降低。因此，在边缘-PVN 网络中，尼古丁 SA 对应激引起的神经元激活产生选择性区域影响。这些发现通过证明边缘系统-BST-PVN相互作用的改变扩展了机制框架，这是PVN CRF神经元去抑制的基础，而PVN CRF神经元是尼古丁对应激放大的HPA反应的重要组成部分。
Nicotine intake affects CNS responses to stressors. We reported that nicotine self-administration (SA) augmented the hypothalamo-pituitary-adrenal (HPA) stress response, in part due to altered neurotransmission and neuropeptide expression within hypothalamic paraventricular nucleus (PVN). Limbic-PVN interactions involving medial prefrontal cortex, amygdala, bed nucleus of the stria terminalis (BST) greatly impact the HPA stress response. Therefore, we investigated the effects of nicotine SA on stress-induced neuronal activation in limbic-PVN network, using c-Fos protein immunohistochemistry and retrograde tracing. Nicotine decreased stress-induced c-Fos in prelimbic cortex (PrL), anteroventral BST (avBST), and peri-PVN; but increased c-Fos induction in medial amygdala (MeA), locus coeruleus, and PVN. Fluoro-gold (FG) was injected into avBST or PVN, since GABAergic neurons in avBST projecting to PVN corticotrophin-releasing factor (CRF) neurons relay information from both PrL glutamatergic and MeA GABAergic neurons. The stress-induced c-Fos expression in retrograde-labeled FG+ neurons was decreased in PrL by nicotine, but increased in MeA, and also reduced in avBST. Therefore, within limbic-PVN network, nicotine SA exerts selective regional effects on neuronal activation by stress. These findings expand the mechanistic framework by demonstrating altered limbic-BST-PVN interactions underlying the disinhibition of PVN CRF neurons, an essential component of the amplified HPA response to stress by nicotine.
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