小鼠的下丘脑室旁核向前包钦格复合体直接投射参与调控呼吸

Paraventricular hypothalamic nucleus projects directly to the preB?tzinger complex and is involved in regulation of respiration in mice

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摘要目的探究小鼠全脑呼吸相关核团的空间分布,以及下丘脑室旁核(paraventricular hypothalamic nucleus,PVN)与前包钦格复合体(preB?tzinger complex,preB?tC)之间的环路连接及投射关系.方法运用从外周到中枢逆行示踪的研究策略,在小鼠的膈肌微量注射伪狂犬病毒(pseudorabies virus,PRV),逆行标记脊髓呼吸膈运动神经元的上游输入脑区.在PVN微量注射顺行不跨突触病毒(AAV2/9-EGFP),标记PVN下游脑区;并利用Cre/loxP基因表达策略,在PVN及preB?tC分别注射Dio-EGFP及Retro-Cre病毒,验证PVN-preB?tC环路及二者之间的投射关系.结果 PRV介导的逆行示踪结果显示:被PRV-EGFP标记的阳性神经元分布在PVN、preB?tC、孤束核(nucleus tractus solitarii,NTS)、蓝斑(locus coeruleus,LC)和中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray,PAG)等多个脑区,除延髓区域外,PVN脑区的PRV-EGFP阳性神经元占比最高(P<0.0001).在PVN注射AAV2/9-EGFP,经病毒感染后在preB?tC脑区可见绿色神经纤维.在PVN和preB?tC分别注射Dio-EGFP及Retro-Cre病毒,经病毒感染后PVN脑区可见绿色神经元胞体.结论 PVN是脊髓呼吸膈运动神经元上游重要的输入核团,并有可能通过PVN-preB?tC环路的直接投射调控呼吸.