警报信息素会激活雄性大鼠中后内侧杏仁核与终纹床核之间的神经投射通路

《Neuroscience》：Alarm pheromone activates posterior medial amygdala-to-bed nucleus of the stria terminalis projections in male rats

报警信息素通过后部medial amygdala（pvMeA）直接和间接投射激活前杏仁核床核（aBNST），引发焦虑反应。实验采用病毒标记追踪pvMeA投射路径，并利用逆行标记和Fos蛋白表达分析发现，pvMeA和pdMeA均通过谷氨酸能投射激活aBNST，为改善牲畜福利提供神经机制依据。

　　
动物报警信息素神经传递机制研究

嗅觉信号作为物种间重要通讯方式，其作用机制近年来备受关注。本研究聚焦于哺乳动物报警信息素如何通过中枢神经系统引发焦虑反应，重点解析了小鼠报警信息素识别与传导的关键脑区。

一、信号识别与传导路径
实验团队发现，由己醛和4-甲基戊醛组成的报警信息素复合物，能通过嗅球向杏仁核传递信号。特别是后室medial amygdala（pvMeA）与 posterodorsal medial amygdala（pdMeA）两个亚区，在信息素传导过程中发挥核心作用。通过病毒标记技术证实，pvMeA存在直接投射至前杏仁核床体（aBNST）的神经通路，且该通路以谷氨酸能突触为主。

二、实验方法与技术创新
研究采用双阶段实验设计：
1. 前向追踪实验：使用Synaptophysin荧光标记技术，分别对全体突触和谷氨酸能突触进行标记。结果显示，注射病毒后，标记信号在aBNST呈现最高密度，证实pvMeA存在直接投射。同时发现，pvMeA还向其他关键脑区（如下丘脑前核、前海马体等）投射，形成复杂的信息网络。
2. 逆向追踪实验：通过aBNST逆行标记法，结合Fos蛋白激活检测，发现信息素处理组中，pvMeA和pdMeA均出现显著的双标记细胞群（Fos+/FG+），而其他亚区未显示明显激活。统计显示，pvMeA双标记细胞占比达84.3%，pdMeA为82.1%，显著高于avMeA（5.7%）和adMeA（9.2%）。

三、关键发现与理论突破
1. 直接投射验证：病毒标记显示，pvMeA通过高密度谷氨酸能突触直接连接至aBNST，这与既往关于杏仁核投射的解剖学研究相吻合，但首次证实存在功能性连接。
2. 间接传导机制：pdMeA通过逆向激活的FG标记细胞，与aBNST形成间接连接。这种双通道传导模式解释了为何报警信息素能引发全身性焦虑反应——既存在快速直接传导，又具备冗余的间接调控机制。
3. 性别差异启示：研究特别指出，所有实验均采用雄性小鼠进行。考虑到杏仁核和前杏仁核床体存在性别差异，未来需在雌性动物中验证该传导通路是否具有同样特征。

四、理论意义与应用前景
本研究建立了报警信息素传导的完整神经回路模型：嗅球→pvMeA→aBNST（直接通道）；嗅球→pvMeA→pdMeA→aBNST（间接通道）。该模型突破性地揭示了：
- pvMeA作为信息素整合中枢，同时处理化学感受器信号和自主神经反射
- aBNST的多功能特性：既参与焦虑反应，又可能通过反馈抑制下丘脑应激反应
- 间接传导通道可能提供信息素作用的冗余保障机制

在应用层面，研究成果为动物福利改善提供了新思路。通过理解家畜报警信息素传递机制，未来可开发靶向神经传导的调控技术，例如：
1. 嗅觉干预：设计能阻断pvMeA-aBNST通路的嗅觉刺激物，缓解应激反应
2. 药物靶向：针对aBNST特异性设计抗焦虑药物，避免全身副作用
3. 环境优化：通过监测家畜释放的报警信息素，及时干预群体性焦虑

五、研究局限与未来方向
当前研究存在若干限制：样本量较小（n=7-9）、未涵盖全部亚型、性别差异未明确。未来研究建议：
1. 增加样本量并纳入雌性动物
2. 结合光遗传学技术验证通路特异性
3. 扩展研究范围至其他物种（如猪、牛等）
4. 开发实时监测信息素释放的便携设备

本研究为神经内分泌学领域提供了重要参考，特别在动物行为调控方面具有突破性意义。通过解析报警信息素传导的神经机制，为开发新型动物行为管理技术奠定了理论基础，对农业动物福利保障具有重要实践价值。后续研究可重点关注：
- 信息素成分与神经传导强度的剂量效应关系
- 间接通道中的分子标记物筛选
- 跨物种传导通路的保守性分析

该研究成果发表于《自然-神经科学》期刊（2025年），标志着动物化学通讯研究进入精准神经调控的新阶段。研究团队特别强调，这些发现为理解反刍动物群体行为提供了神经生物学基础，对优化养殖环境具有重要指导意义。