本报讯（记者崔雪芹）11月19日，《神经元》在线发表浙江大学与华中科技大学团队合作成果。科研团队解析了下丘脑—神经垂体系统（HNS）的三维精细结构及中枢功能。

中国科学院院士、浙江大学脑科学与脑医学学院院长段树民告诉《中国科学报》，这一工作揭示了催产素并不是仅通过释放到外周起到激素的作用，也可以通过投射到脑内情感调控区域而影响人们的情感行为。

“HNS在教科书中有经典的描述，本工作通过新技术的应用和精巧的实验设计，对这一经典结构有了新的认识。” 段树民介绍说，通过高分辨全脑追踪和精细解析，他们发现下丘脑内分泌神经元一些突起并不是直接投射到垂体，而是绕行投射到脑内一些情感调控的脑区。用光遗传学方法特异刺激这些绕行的投射纤维，则对动物的社交行为产生调控作用。

下丘脑存在着一群特殊的神经内分泌细胞，它们既保留了神经元的放电特性，又能够释放激素入血，作用于外周的靶器官，在调节机体生长发育、代谢生殖和内环境稳态中发挥着重要作用。其中，分泌血管加压素和催产素（OXT）的神经元主要位于下丘脑室旁核（PVN）与视上核（SON）。它们胞体大、轴突长且直接投射至神经垂体，构成HNS，即大细胞性神经内分泌系统。

从神经垂体释放入血的加压素与催产素调控机体的水盐平衡、分娩与泌乳等重要过程。近年来，药理学研究显示，加压素和催产素作为神经肽类神经调质，在脑内能调控机体的社交、恐惧和情感等，但内源性催产素是通过释放至外周后重新入脑，还是大细胞内分泌神经元（MNCs）直接在脑内释放催产素发挥作用，目前并不清楚。

研究人员将逆向示踪病毒注射至大鼠的神经垂体，利用病毒沿轴突高效逆向转运的特性，点亮整个HNS。团队继而与华中科技大学武汉光电国家研究中心教授龚辉团队合作，利用自主开发的荧光显微光学切片断层成像技术，对大鼠全脑进行成像并首次完成了HNS高分辨率的三维重构。

研究发现，除了经典的PVN与SON外，下丘脑内多个核团都存在向神经垂体投射的加压素和催产素神经元，且部分催产素阳性大细胞能发出轴突侧枝投射至下丘脑外的区域，提示它们可能同时向外周和中枢内释放催产素。

研究人员构建了OXT-Cre转基因大鼠（在催产素阳性细胞中表达Cre重组酶），并在其神经垂体中注射了Cre依赖、逆向转运的化学遗传学病毒，利用药物诱导，特异性操控催产素大细胞。

研究发现，激活催产素大细胞不仅能通过投射至神经垂体的主轴突释放催产素，提高外周血液中催产素的含量，也能通过脑内的侧枝释放催产素，促进大鼠的社交行为；而抑制这些细胞则产生了相反的效果。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.10.032