裸盖菇素在精神分裂症mGlu5敲除小鼠模型中产生放大的急性反应和性别特异性的长期感觉运动门控增强

Psilocybin produces amplified acute responses and sex-specific long-term increases in sensorimotor gating in the mGlu5 knockout mouse model of schizophrenia

作者信息James J Gattuso, Ahmed Kamal, Jennyfer M Payet, Kato Havaux, Jenna Hendey, Bilgenur Bezcioglu, Zoe J Phelan, Maddy Orchard, Divyesh Bhanot, Matthew W Hale, Anthony J Hannan, Thibault Renoir
PMID42471435
发布时间2026-10
DOI10.1038/s41386-026-02501-3

实验完整度

高

包含mGlu5 KO与WT小鼠行为学、c-Fos免疫组化、多次行为学时间点及重复给药验证

主要模型

mGlu5敲除小鼠(C57BL/6J背景) 野生型同窝小鼠(C57BL/6J背景)

重点核对

裸盖菇素剂量1 mg/kg,腹腔注射,注射体积10 ml/kg 行为学测试在光照周期9:00-17:00进行,测试前适应至少30分钟 c-Fos分析在注射后90分钟灌注取脑 前脉冲抑制测试在治疗后第1天和第9天进行,使用100 ms和30 ms间隔 明暗箱和Porsolt测试在治疗后第3天和第7天进行

摘要

裸盖菇素是一种血清素能致幻药物,具有新兴的治疗应用,但其在谷氨酸能功能障碍下的作用及其与精神分裂症和相关精神疾病的相关性仍不清楚。我们在精神分裂症的代谢型谷氨酸受体5(mGlu5)敲除(KO)小鼠模型中,检测了裸盖菇素(1 mg/kg,腹腔注射)对行为和神经结果的急性和长期影响。mGlu5 KO小鼠表现出裸盖菇素诱导的过度运动,而野生型(WT)小鼠则没有。此外,与WT雄性相比,雄性mGlu5 KO小鼠表现出放大的裸盖菇素诱导的甩头反应(HTR),这与5-HT2A受体介导信号的性别依赖性增强一致。急性裸盖菇素增加了WT小鼠而非KO小鼠屏状核中的c-Fos表达,表明完整的mGlu5信号是裸盖菇素诱发屏状核招募所必需的。裸盖菇素未改变明暗箱中的焦虑样行为,并增加了Porsolt测试中的不动时间。引人注目的是,裸盖菇素在雌性KO小鼠中产生了前脉冲抑制(一种感觉运动门控的测量)的持续正常化,在治疗九天后仍明显。总之,这些发现表明,mGlu5信号中断放大了对裸盖菇素的急性反应,并揭示了对感觉运动门控的性别依赖性长期效应。这些结果完善了对谷氨酸能-血清素能相互作用的理解,并推动进一步评估裸盖菇素在精神分裂症相关内表型中的作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
在谷氨酸能功能障碍(mGlu5敲除)条件下,裸盖菇素的急性行为反应和长期行为效应如何,及其与精神分裂症相关内表型的关系。
核心机制
mGlu5信号限制5-HT2A受体偶联的行为输出;裸盖菇素急性效应涉及5-HT2A受体介导的甩头反应,而长期感觉运动门控改善可能涉及可塑性相关机制,但与急性致幻样输出可分离。
主要证据
mGlu5 KO小鼠中裸盖菇素诱导过度运动和雄性特异性放大的甩头反应;WT而非KO小鼠屏状核c-Fos增加;雌性KO小鼠前脉冲抑制在9天后持续正常化;明暗箱无焦虑样改变,Porsolt测试不动时间增加。
研究意义
完善了对谷氨酸能-血清素能相互作用的理解,提示mGlu5是血清素能致幻剂敏感性的潜在调节因子,并推动进一步评估裸盖菇素在精神分裂症相关内表型中的作用。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

急性行为反应检测

验证mGlu5缺失是否放大裸盖菇素的急性运动激活和致幻样行为。

小鼠接受裸盖菇素(1 mg/kg,i.p.)或生理盐水后,立即测量30分钟运动活性,并在前15分钟录像手动评分甩头反应。

2

c-Fos免疫组化分析

探究裸盖菇素急性效应相关的神经激活模式。

注射后90分钟灌注取脑,进行c-Fos免疫组化,定量屏状核、背侧纹状体及其亚区、前边缘皮层和下边缘皮层的c-Fos阳性细胞密度。

3

长期行为学评估

评估裸盖菇素对焦虑样、抑郁样行为和感觉运动门控的长期影响。

在治疗后第1、3、7、9天分别进行前脉冲抑制、明暗箱和Porsolt测试,并在基线时进行相同测试。

4

重复给药验证

检验第二次裸盖菇素给药是否产生行为敏化或改变反应。

部分小鼠(n=47)在首次给药两周后接受第二次裸盖菇素或生理盐水注射,重新评估运动和甩头反应。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
裸盖菇素Usona Institute Inc.--
光电束活动箱Med Associates Inc.27.3 cm × 27.3 cm × 20.3 cm
Depression Scan自动追踪系统Clever Sys Inc.--
SR-LAB系统San Diego Instruments--
Zeiss Axioscan 7扫描仪Zeiss--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型与分组
小鼠品系(C57BL/6J)、年龄(约4个月)、性别、基因型、饲养密度(2-6只/笼)、光周期(12:12)
阅读提示:Methods and materials - Animals小节
药物处理
裸盖菇素剂量(1 mg/kg)、给药途径(i.p.)、注射体积(10 ml/kg)、载体(0.9%生理盐水)
阅读提示:Methods and materials - Drugs小节
行为学测试时间点与顺序
急性测试(运动、甩头)、长期测试(PPI第1、9天;LDB和Porsolt第3、7天)、基线测试时间
阅读提示:Methods and materials - Behavioral experiments小节及Fig. 1
c-Fos免疫组化
灌注时间(注射后90分钟)、切片厚度(30 µm)、抗体与检测方法(ABC法)、定量软件(QuPath)
阅读提示:Methods and materials - c-Fos immunohistochemistry and quantification小节及Supplementary Methods
统计分析
显著性阈值(p<0.05)、趋势定义(0.05≤p≤0.06)、多重比较校正方法(Šidák或Holm-Bonferroni)
阅读提示:Methods and materials - Statistical analysis小节及Supplementary Methods