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D28K是一種Ca2+結合蛋白，被認為對Ca2+依賴的神經元變性具有保護作用。基底前腦膽堿能神經元中D28K蛋白的表達隨著AD患者年齡的增長而減少，這表明D28K+膽堿能神經元在AD早期比較缺乏，可能導致焦慮樣行為表型的發展。
內側隔核（MS）中的膽堿能神經元是前腦膽堿能輸入的主要來源，調節包括感覺處理、記憶和注意力在內的多種功能。迄今為止，大多數研究都將膽堿能神經元作為一個單一的群體來處理，因此，支撐其功能多樣性的神經機制仍然未知。
在此背景下，2022年9月20日，華中科技大學魯友明和朱玲強課題組在Neuron發文揭示了內側隔核兩種結構和電生理特性不同的膽堿能神經元分別調控焦慮行為和空間記憶。
首先，課題組以熒光原位雜交技術發現所有膽堿能神經元都表達GABA能神經元標志物——VGAT，且MS腦區中D28K+ 和D28K-信號分別主要表達在腦區邊緣和中央。隨后，課題組選用MS腦區作為研究對象，對表達D28K+ 和D28K-信號的神經元進行形態學觀測和電生理記錄，發現與D28K+神經元相比，D28K-神經元具有多極性，放電頻率更高，且簇狀放電現象更明顯，這表明兩種神經元具有差異性。
隨后，課題組通過順行病毒示蹤發現D28K+神經元主要投射至CA1海馬腹側錐體神經元（VPNs），而D28K-膽堿能神經元主要投射至背側齒狀回顆粒神經元（DGNs）。這一發現表明，上述膽堿能系統包含至少兩個具有不同特性的神經網絡。進一步電生理實驗表明D28K+到VPNs的突觸傳遞同時由Ach和GABA介導，而D28K-/到DGNs的投射僅由Ach介導。
隨后，課題組以單細胞測序技術發現D28K+神經元大量富集表達編碼Eag1鉀離子通道的kcnh1基因，而D28K-神經元富集表達編碼低電壓門控鈣離子通道的cacna1h基因。電生理結果顯示：敲除MS區域D28K+神經元kcnh1基因后其動作電位放電頻率增加，閾值降低；而敲除D28K-神經元cacna1h基因后其動作電位放電頻率降低，簇狀放電的鋒電位減少。
為了探究kcnh1基因對小鼠行為學的調控作用，課題組敲除D28K+膽堿能神經元的kcnh1基因后發現：小鼠在水迷宮測試中的空間記憶能力沒有影響，但其在高架十字迷宮（EPM）開放臂中的停留時間和進入次數、曠場（OF）中央的停留時間以及新物體識別測試（NO）中對陌生物體的探索時間顯著降低，即表現出焦慮樣癥狀。而化學遺傳抑制D28K+/VPNs環路后明顯改善了上述焦慮行為；此外，腹側海馬CA1區域注射膽堿能受體拮抗劑（MEC和 ATR）有效逆轉了上述焦慮行為的發生。
隨后，課題組通過特異性敲除小鼠D28K-神經元的cacna1h基因并發現突變小鼠在EPM、OF和NO試驗中均表現正常，但在基于觸摸屏的空間記憶測試中，表現出空間記憶障礙——突變小鼠在距離較近的兩個光照房間（low separation task -LST)里找出目標房間的嘗試次數增加；此外，突變小鼠在水迷宮中的逃離時間也增加。而θ脈沖（TBS）刺激腹側背側海馬DG區能夠明顯改善上述空間記憶障礙。
總的來說，本文主要通過形態學觀測和電生理實驗鑒定了兩種不同類型的膽堿能神經元——D28K+和D28K-神經元。并發現D28K+膽堿能神經元主要調節焦慮樣行為，而D28K-膽堿能神經元主要調節空間記憶。該研究表明——恢復D28K+膽堿能神經元中D28K的表達可能是AD治療的有效細胞靶點。
