拥抱等皮肤的直接接触具有重要的疗愈功能,但疫情让我们经历了一场大规模的触觉剥夺。当触觉剥夺长期存在,人们就会患上皮肤饥渴症(Skin hunger)。触摸是接触世界的第一媒介,拥抱、握手等接触会带给人幸福感,但这一幸福感是如何而来的还不得而知。
2023年1月23日,美国哥伦比亚大学IshmailAbdus-Saboor研究组在Cell发表了文章Touch neurons underlying dopaminergic pleasurabletouch and sexual receptivity,发现Mrgprb4+神经元谱系对于社交皮肤接触奖赏中的性接受程度以及多巴胺的释放非常关键。
Mrgprb4是G蛋白偶联受体,所表达的神经元与人类触觉传入神经(C-tactile afferents)在解剖学和电生理学方面具有相似性【1-2】。先前曾有研究表明Mrgprb4Cre小鼠品系能够对具有温柔触摸区域明显的位置偏好性,说明Mrgprb4Cre神经元激活具有奖赏作用【3-4】。这些发现促使作者们思考Mrgprb4Cre标记的感觉神经元对于触摸相关的奖赏通路可能是非常关键的。
作者们想知道局部激活小鼠背部皮肤上的Mrgprb4神经元是否会模拟小鼠之间的触摸行为。为此,作者们使用了光敏感离子通道激活体内Mrgprb4+神经元。为了完成这一目标,作者们将Mrgprb4Cre与ChR2-eYFP品系进行杂交,对Mrgprb4+神经元进行谱系追踪以及光遗传学操作。Mrgprb4在神经元中的表达开始于P4-P5,进一步地通过RNAscope双荧光原位杂交实验,作者们对Mrgprb4+神经元中其他特征表达基因进行鉴定。另外,通过全细胞膜电钳实验,作者们证实了Mrgprb4+神经元具有机械力敏感性。
进一步地,通过局部Mrgprb4+神经元的荧光激活作者们发现是奖赏行为,促使雌性小鼠产生背侧弯曲的姿势。背侧弯曲这一行为是雌性小鼠性接受行为。通过DTA毒素删除Mrgprb4+神经元后,作者们发现小鼠本身并没有什么行动能力的异常。进一步检测雌性小鼠对于触摸行为的反应,发现最初对照组以及Mrgprb4+神经元删除组小鼠对触摸的反应较微弱,但是随后对照组的小鼠对性的接受行为逐渐增加,但是Mrgprb4+神经元删除后在第二次及以后的实验中对雄性小鼠触摸配对行为的接受度暴跌。这一结果说明Mrgprb4+神经元对于雌性小鼠的性触摸行为接受度是非常重要的。
进一步地,作者们发现光诱导的背侧弯曲的行为并不是由卵巢激素引起所调节的。那么Mrgprb4+神经元会促进雌性小鼠呈现背侧弯曲行为的机制是什么呢?作者们通过分析小鼠中性别奖赏中心的神经元,发现在小鼠触摸行为后多巴胺能神经元会被激活。光诱导Mrgprb4+神经元后足以诱导多巴胺的释放。
基于以上结果,作者们认为Mrgprb4+神经元在性接受行为中驱动多巴胺释放。当小鼠出现触摸等性接触行为后,对照组中多巴胺立刻释放,但是Mrgprb4+神经元敲除的雌性小鼠中多巴胺释放消失。这一结果说明Mrgprb4+神经元在小鼠性行为中对于多巴胺的释放非常关键。
图1 工作模型
总的来说,该工作发现Mrgprb4+神经元在完整的情况下的会促进多巴胺的释放,提高性触摸行为的接受度,光遗传激活Mrgprb4+神经元会增加多巴胺释放并促进小鼠出现背侧弯曲等性接受动作,当删除Mrgprb4+神经元后多巴胺释放消失同时触摸奖赏的行为也会丧失(图1)。这一工作说明了Mrgprb4+触摸神经元将皮肤接触信号转化为神经信号重要功能。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.12.034
