HDAC1-qua trung gian điều chỉnh việc truyền tín hiệu GABA trong vách ngăn bên tạo điều kiện cho việc loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội lâu dài ở chuột đực

Rối loạn lo âu xã hội (SAD) là do trải nghiệm xã hội đau thương. Nó được đặc trưng bởi nỗi sợ hãi mãnh liệt và sự tránh né các bối cảnh xã hội, có thể được mô phỏng một cách mạnh mẽ bởi mô hình điều kiện sợ hãi xã hội (SFC). Giai đoạn tuyệt chủng của mô hình SFC giống như liệu pháp tiếp xúc với SAD và đòi hỏi phải học cách tách chấn thương ra khỏi bối cảnh xã hội. Quá trình acetyl hóa histone do học tập gây ra là rất quan trọng cho sự hình thành trí nhớ tuyệt chủng và độ bền của nó. Mặc dù histone deacetylase loại I (HDAC) điều chỉnh quá trình học tập nói trên, nhưng vẫn thiếu sự rõ ràng về các dạng đồng phân và tính đặc hiệu không gian trong chức năng HDAC trong học tập xã hội. Bằng cách sử dụng mô hình SFC, chúng tôi đã mô tả chức năng vai trò của HDAC1, đặc biệt là ở vách ngăn bên (LS), trong việc điều chỉnh sự hình thành trí nhớ tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội dài hạn.

Cảm ứng là rất quan trọng trong học tập. Việc cảm ứng phù hợp có thể làm cho học sinh tiếp thu kiến ​​thức một cách có ý thức hơn, hiểu và ghi nhớ nội dung học tập sâu sắc hơn. Điều này là do trí nhớ của con người là một loại hoạt động tinh thần và là biểu hiện của trí thông minh. Cảm ứng là một hoạt động nhận thức tích cực và sáng tạo, có thể kích thích và hướng dẫn tư duy, trí tưởng tượng của con người trong quá trình nhận thức, từ đó nâng cao trí nhớ.

Cảm ứng có thể đạt được bằng nhiều cách khác nhau. Ví dụ, giáo viên có thể đặt ra vấn đề trong khi giảng bài và để học sinh tự suy nghĩ tìm cách giải quyết, điều này có thể giúp học sinh nâng cao khả năng phân tích vấn đề và trí nhớ một cách toàn diện. Ngoài ra, giáo viên cũng có thể sử dụng các nguồn tài liệu giảng dạy phong phú như hình ảnh, âm thanh, video và các cách khác để thúc đẩy khả năng tiếp thu và ghi nhớ kiến ​​thức của học sinh.

Bởi vì điều này, có một mối quan hệ chặt chẽ giữa cảm ứng và trí nhớ. Thông qua việc khơi gợi phù hợp, người học có thể hiểu sâu hơn kiến ​​thức và nắm vững nội dung học tập tốt hơn. Sự hiểu biết sâu sắc này sẽ giúp người học ghi nhớ kiến ​​thức lâu hơn và tạo điều kiện vận dụng linh hoạt những gì đã học vào quá trình học tập và thực hành sau này.

Tóm lại, cảm ứng và trí nhớ không thể tách rời. Chúng ta cần tìm ra một phương pháp học tập và phương pháp quy nạp phù hợp thông qua việc không ngừng tìm tòi và thực hành, đồng thời không ngừng nâng cao trí nhớ và trình độ học tập của mình. Chỉ bằng cách này chúng ta mới có thể phát huy hết tài năng của mình trong cuộc sống tương lai. Có thể thấy rằng chúng ta cần phải cải thiện trí nhớ của mình. Cistanche có thể cải thiện trí nhớ vì Cistanche là dược liệu cổ truyền của Trung Quốc với nhiều tác dụng độc đáo, một trong số đó là cải thiện trí nhớ. Hiệu quả của thịt băm đến từ nhiều hoạt chất có trong nó, bao gồm axit cacboxylic, polysacarit, flavonoid, v.v. Những thành phần này có thể tăng cường sức khỏe của não thông qua nhiều kênh khác nhau.

Bấm vào biết thực phẩm bổ sung để tăng cường trí nhớ

Chúng tôi đã đo lường mức tăng cục bộ của quá trình phosphoryl hóa HDAC1 gây ra hoạt động ở các dư lượng serine của chuột sợ hãi xã hội và chuột d (SFC +) để đối phó với sự tuyệt chủng của nỗi sợ hãi xã hội. Chúng tôi cũng nhận thấy rằng chức năng LS-HDAC1 có mối tương quan nghịch với việc học cách loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội cấp tính bằng cách sử dụng các phương pháp tiếp cận dược lý và virus. Hơn nữa, sự ức chế LS-HDAC1 đã tăng cường sự biểu hiện của tiểu đơn vị thụ thể GABA-A 1 (Gabrb1) ở chuột SFC+ và việc kích hoạt thụ thể GABA-A tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình học tập tuyệt chủng cấp tính. Cuối cùng, việc tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình học tập tuyệt chủng bằng cách ức chế HDAC1 hoặc kích hoạt thụ thể GABA-A trong LS đã dẫn đến sự hình thành trí nhớ tuyệt chủng lâu dài, tồn tại thậm chí 30 ngày sau khi tuyệt chủng. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng quy định qua trung gian HDAC{17}}của GABA, tín hiệu trong LS là rất quan trọng cho việc hình thành trí nhớ xóa bỏ nỗi sợ hãi xã hội.

GIỚI THIỆU

Rối loạn lo âu xã hội (SAD) do trải nghiệm xã hội khó chịu gây ra được đặc trưng bởi nỗi sợ hãi mãnh liệt và tránh né các tình huống xã hội [1, 2]. Điều trị SAD bao gồm liệu pháp nhận thức-hành vi dựa trên phơi nhiễm (CBT), tạo ra ký ức "an toàn" cùng tồn tại với ký ức khó chịu ban đầu [3, 4]. Vì cùng một tín hiệu có thể kích hoạt cả ký ức ác cảm và an toàn, chúng cạnh tranh khi được gợi lại bởi các kích thích liên quan và dấu vết ký ức chi phối sẽ quyết định kết quả hành vi. Ký ức an toàn được tạo ra bởi CBT dựa trên phơi nhiễm được biết là giảm dần theo thời gian, dẫn đến tái phát các phản ứng sợ hãi đã bị dập tắt trước đó ở bệnh nhân SAD [5–7]. Vì vậy, bắt buộc phải hiểu các cơ chế làm cơ sở cho trí nhớ tuyệt chủng lâu dài để phát triển các chiến lược trị liệu dẫn đến sự thuyên giảm hoàn toàn và mạnh mẽ hơn đối với SAD.

Để đạt được mục tiêu này, chúng tôi đã thiết lập mô hình điều hòa nỗi sợ hãi xã hội (SFC) của người vận hành, mô hình này tạo ra nỗi sợ hãi và sự né tránh mạnh mẽ đối với các loài đặc biệt ở chuột [8]. Trong mô hình này, sự tuyệt chủng của nỗi sợ hãi xã hội và sự hình thành ký ức tuyệt chủng được gây ra bởi sự trình bày liên tiếp các kích thích xã hội khác nhau (không rõ đặc điểm), dẫn đến mất dần nỗi sợ hãi và tăng cường điều tra xã hội [9]. Các nghiên cứu trước đây từ phòng thí nghiệm của chúng tôi đã cho thấy sự liên quan của vách ngăn bên (LS) trong việc loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội do SFC gây ra ở chuột [10, 11]. LS cũng được biết là có chức năng điều chỉnh các hành vi xã hội khác nhau [12], được củng cố bởi các cơ chế biểu sinh phức tạp [13]. Tuy nhiên, các cơ chế biểu sinh trong LS điều chỉnh sự tuyệt chủng của nỗi sợ hãi xã hội và sự hình thành trí nhớ tuyệt chủng dài hạn vẫn chưa được biết rõ.

Bằng chứng đồng tình cho thấy tầm quan trọng của quá trình acetyl hóa hậu dịch mã của đuôi N của dư lượng histone trong việc củng cố và duy trì ký ức sợ hãi [14]. Histone deacetylase loại I (HDAC), xúc tác loại bỏ các nhóm acetyl khỏi đuôi N của histone, là những chất điều chỉnh thiết yếu biểu hiện gen làm cơ sở cho việc học tập và trí nhớ [15]. Các HDAC loại I này, bao gồm HDAC1, HDAC2, HDAC3 và HDAC8, cho thấy sự phụ thuộc đáng kể về không gian và ngữ cảnh trong chức năng của chúng.

Ví dụ, HDAC1 hồi hải mã được phát hiện có tác dụng tăng cường trí nhớ liên kết trong mô hình điều hòa nỗi sợ hãi theo ngữ cảnh [16], trong khi HDAC2 hồi hải mã có liên quan về mặt chức năng với sự suy giảm khả năng hình thành trí nhớ không gian và đối tượng dài hạn [17, 18]. Tương tự, hoạt động HDAC1 được điều chỉnh tăng lên, trong khi hoạt động HDAC2 được điều chỉnh giảm tương ứng trong vùng amygdala và vỏ não trước trán, sau điều kiện sợ hãi được gợi ý [19]. Các nghiên cứu cũng cho thấy sự đóng góp khác biệt của HDAC3 trong việc hình thành các ký ức sợ hãi theo ngữ cảnh và tín hiệu gây khó chịu mạnh mẽ ở vùng hải mã và amygdala cơ bản, tương ứng [20].

Xem xét các chức năng đa dạng và phức tạp của HDAC loại I trong việc điều hòa học tập và trí nhớ, chất ức chế HDAC thường được sử dụng làm chất tăng cường nhận thức trong một số nghiên cứu tiền lâm sàng [21]. Tuy nhiên, sự đóng góp của các HDAC cụ thể trong việc điều chỉnh độ bền của ký ức tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội vẫn còn khó nắm bắt.

Vì vậy, trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xem xét quy định về HDAC loại I trong bối cảnh mô hình SFC. Dựa trên sự gia tăng sau tuyệt chủng trong quá trình phosphoryl hóa huyết thanh gây ra hoạt động của HDAC1, chúng tôi đã điều khiển chức năng LS-HDAC1 bằng cách sử dụng ức chế dược lý và biểu hiện quá mức của virus. Hơn nữa, theo dõi sự gia tăng biểu hiện gen mã hóa cho tiểu đơn vị 1 của thụ thể gamma-aminobutyric acid (GABA) A (Gabrb1) để đáp ứng với sự kết hợp giữa phong tỏa HDAC1 và huấn luyện tuyệt chủng, chúng tôi đã kích hoạt thụ thể GABA-A báo hiệu trong LS. Cuối cùng, chúng tôi đã thử nghiệm tác động của ức chế LS-HDAC1 và kích hoạt thụ thể LSGABA-A đối với sự hình thành trí nhớ tuyệt chủng dài hạn. Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng LS-HDAC1 điều chỉnh một cách tiêu cực việc học tập loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội và học tập loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội lâu dài thông qua tín hiệu GABA-A.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Động vật

Chuột CD1 đực (Charles River Đức, 8–11 tuần tuổi khi bắt đầu thí nghiệm) được nhốt trong nhóm trong điều kiện phòng thí nghiệm tiêu chuẩn (chu kỳ sáng/tối 12/12 giờ, đèn sáng lúc 06:00, 22 độ, độ ẩm 60%, thức ăn và nước uống tùy ý) trong lồng polycarbonate (16 × 22 × 14 cm) cho đến khi phẫu thuật hoặc 3 ngày trước mỗi thí nghiệm hành vi. Chuột CD1 đực phù hợp với độ tuổi và cân nặng được sử dụng làm tác nhân kích thích xã hội trong mô hình SFC. Tất cả các quy trình thí nghiệm được thực hiện trong khoảng thời gian từ 08:00 đến 12:00 h theo Hướng dẫn chăm sóc và sử dụng động vật thí nghiệm của Chính phủ Unterfranken, hướng dẫn ARRIVE [22] và hướng dẫn của NIH.

Mô hình SFC

SFC đã được thực hiện như mô tả trước đây [8] với những sửa đổi nhỏ để phân tích sự tuyệt chủng lâu dài:

Mua lại nỗi sợ hãi xã hội (ngày 1). Chuột được đặt trong buồng điều hòa nỗi sợ hãi và được phép làm quen trong 30 giây trước khi chúng tiếp xúc với một lồng lưới thép trống trong 3 phút để chúng có thể tự do điều tra vật thể. Sau đó, chiếc lồng trống được thay thế bằng một chiếc lồng giống hệt chứa đặc điểm riêng về tuổi và cân nặng (kích thích có điều kiện: CS). Chuột có điều kiện (SFC+) bị sốc nhẹ ở chân (kích thích không điều kiện: US; 0,7 mA, 1 giây) mỗi lần chúng điều tra âm mưu. Chuột vô điều kiện (SFC−) được phép tương tác tự do với đồng loại trong 3 phút. Thông thường, chuột SFC + tránh tiếp cận hoặc tương tác với đồng loại sau 1–3 cặp CS-US, tại thời điểm đó, chúng được coi là đã mắc chứng sợ xã hội và quay trở lại chuồng nhà của mình.

Sự tuyệt chủng của nỗi sợ hãi xã hội (ngày 2). Sự tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội được thực hiện giống hệt nhau trong chuồng tại nhà của chuột SFC + và SFC−. Mỗi con chuột được nuôi trong một chuồng được cho tiếp xúc ba lần với một lồng lưới thép trống, sau đó tiếp xúc với sáu chuồng chuột có độ tuổi và trọng lượng khác nhau phù hợp với từng lứa tuổi trong 3 phút, với khoảng thời gian kích thích xen kẽ là 3-phút. Thời gian dành cho việc điều tra các kích thích xã hội được đo lường như một chỉ số về nỗi sợ hãi xã hội.

Nhớ lại nỗi sợ hãi xã hội (ngày 3, ngày 32). Để nhớ lại sự tuyệt chủng của nỗi sợ hãi xã hội trong thời gian ngắn, chuột được tiếp xúc với sáu kích thích xã hội khác nhau trong chuồng tại nhà của chúng trong 3 phút với khoảng thời gian xen kẽ 3-phút,al. Để thu hồi sự tuyệt chủng của nỗi sợ hãi xã hội trong thời gian dài, chuột đã được thử nghiệm trong chuồng tại nhà của chúng 30 ngày sau khi nỗi sợ hãi xã hội tuyệt chủngi. Độ tuổi phù hợp với cân nặng đã tiếp xúc hai lần với các kích thích xã hội khác nhau trong 3 phút mỗi lần với khoảng thời gian xen kẽ 3-phút.

Cấy ghép lập thể

Hướng dẫn cannulbygth; Injecta GmbH) để truyền thuốc hai bên vào LS đã được cấy cố định với đầu nằm cao hơn 2 mm so với vùng mục tiêu LS (từ bregma: anterior–sau: −0.3 mm, giữa bên: ±0 .5 mm, vùng lưng bụng: −1,6 mm [23]), được gây mê bằng isoflurane (Forene, Abbott GmbH) [10, 24]. Tất cả chuột được tiêm dưới da kháng sinh (10 mg/kg Baytril, Bayer GmbH) và thuốc giảm đau (0,05 mg/kg Buprenorphine, Bayer) để tránh nhiễm trùng và đau đớn sau phẫu thuật. Để giảm bớt căng thẳng sau phẫu thuật, tất cả những con chuột đều được xử lý một lần một ngày trong ít nhất 5 ngày trước khi các thí nghiệm trong đó ống thông giả đóng ống thông dẫn hướng được khử trùng.

Truyền thuốc qua vách ngăn

Chuột được truyền hai bên MS275 (một chất ức chế phân tử nhỏ đặc hiệu ortho-amino có ái lực cao với HDAC1; 375 ng/0.2 µl/bán cầu) [16, 25], muscimol (Muc; GABA-A chọn lọc chất chủ vận thụ thể; 0.2 µg/0.2 µl/bán cầu) [26, 27] hoặc Phương tiện (Veh; 0.2 µl/bán cầu; 0. 5% DMSO trong Ringer vô trùng) vào LS thông qua ống tiêm truyền 27 G được lắp vào ống dẫn hướng được nối với ống tiêm 10-µl Hamilton. Việc truyền MS275 và Muc được thực hiện tương ứng 120 phút hoặc 10 phút trước khi huấn luyện tuyệt chủng SFC. Chỉ những động vật có vị trí tiêm truyền chính xác, được xác minh về mặt mô học mới được đưa vào phân tích thống kê.

Truyền virus vào bên trong vách ngăn

Vi-rút liên quan đến Adeno (AAV; Vector Biolabs) biểu hiện quá mức HDAC1, tức là AAV-hSyn-HDAC1-GFP-WPRE (HDAC1-OE; 2,5 × 1013 GC /ml;) hoặc vectơ điều khiển, tức là AAV-hSyn-GFP-WPRE (GFP; 2,5 × 1013 GC/ml), được truyền hai bên vào LS (trước-sau từ bregma +0.3 mm , bên ±0,5 mm; mặt bụng −3,8 mm, −3,4 mm, −3,1 mm, −2,8 mm) với bốn 70-nl dịch truyền/bán cầu. Việc truyền dịch được thực hiện sau 3 tuần đã bắt đầu các thử nghiệm hành vi như được mô tả trước đây [11].

Phân tích biểu hiện gen

Chuột đã bị loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội và được để yên trong chuồng tại nhà trong 90 phút sau khi huấn luyện hành vi. Sau đó, chuột bị giết bằng phương pháp gây mê bằng CO2, não của chúng nhanh chóng bị loại bỏ và phần trước – sau – sau từ bregma 0,1 mm đến −0,10 mm) được mổ xẻ.

Phân lập RNA và mảng PCR

Chiết xuất và phân tích protein

Protein hạt nhân được chiết xuất bằng Bộ tách hạt nhân EpiQuick (Epigentek) theo giao thức của nhà sản xuất. Phân tích Western blot đã được sử dụng để phát hiện mức độ biểu hiện HDAC1. 15 mg protein được phân giải trên Gel không chứa vết TGX 12% (Bio-Rad) và chuyển sang màng nitrocellulose. Màng được chặn bằng 5% sữa, 1% Tween-20 trong nước muối Tris-buffered, sau đó ủ qua đêm với antibanilide-basedt-anti-HDAC1 sau đây (Thermo Fisher; PA1-860; 1:2000) , Sự phosphoryl hóa HDAC1 trên gốc serine 421 (thỏ-anti-pHDAC1(S421); Thermo Fisher; PA{22}}; 1:2000), cũng như sự phosphoryl hóa trên serine 421 và 423 (rabbit-anti-pHDAC1(S421, S423), Thermo Fisher; PA{32}}; 1:2000). Các dải được dán nhãn miễn dịch đã được phát hiện bằng cách sử dụng kháng thể chống thỏ kết hợp HRP (Tín hiệu tế bào; # 7074; 1: 1000) sau hệ thống hóa học nâng cao (SuperSignal West Dura, Thermo Fisher). Tổng lượng protein đã được sử dụng làm chất kiểm soát tải nội bộ.

Chấm điểm hành vi và phân tích thống kê

Thời gian điều tra xã hội như một chỉ báo về nỗi sợ xã hội được một người quan sát không biết cách điều trị bằng cách sử dụng JWatcher (1.0, Đại học Macquarie và UCLA). GraphPad Prism phiên bản 9.0 dành cho Windows (Phần mềm GraphPad) đã được sử dụng để phân tích thống kê. Một báo cáo chi tiết về các phân tích trước-sau có sẵn trong Bảng bổ trợ S2. Tất cả các số liệu được tạo ra bằng cách sử dụng thiết kế Affinity.

KẾT QUẢ

Sự tuyệt chủng do sợ hãi xã hội điều chỉnh tăng cường quá trình phosphoryl hóa hoạt động trong vách ngăn của chuột SFC+ Đầu tiên, chúng tôi đã phân tích nồng độ protein HDAC1 trong các m chủ thể mô vách ngăn thu được từ chuột SFC+ và SFC− 90 phút sau khi tiếp xúc với chỉ một kích thích xã hội, tức là với sự tuyệt chủng rút gọn (SFC +/1ss và SFC−/1ss), hoặc sáu kích thích xã hội, tức là, với sự tuyệt chủng hoàn toàn (sau-sau6ss) (Hình 1A). Số lượng cặp CS-US trong quá trình thu thập nỗi sợ hãi xã hội vào ngày 1 (Hình 1 B) là tương tự nhau giữa cả hai nhóm chuột SFC +. Đúng như dự đoán, chuột SFC+ dành ít thời gian hơn đáng kể để điều tra các kích thích xã hội đầu tiên (hoặc tiếp theo) so với chuột SFC− (P <0,05; Hình 1C), cho thấy mức độ sợ hãi xã hội cao hơn. Tuy nhiên, khi kết thúc giao thức tuyệt chủng hoàn toàn, thời gian điều tra về tác nhân kích thích xã hội thứ 6 của chuột SFC +/6ss tương tự như thời gian điều tra của các đối tác SFC−/6ss của chúng (Hình 1C), cho thấy sự tuyệt chủng thành công của nỗi sợ hãi xã hội.

Phân tích Western blot không cho thấy sự khác biệt về mức độ HDAC1 vách ngăn giữa bốn nhóm được thử nghiệm, tức là giữa SFC+/1ss, SFC+/6ss, SFC−/1ss và SFC−/6ss, trong quá trình loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội (Hình 1 D). Quá trình phosphoryl hóa sau dịch mã của HDAC1 trên ser421 (pHDAC1) và quá trình phosphoryl hóa kép ở ser421 và ser423 (ppHDAC1) được biết là làm tăng hoạt động deacetylase của HDAC1 [28]. Do đó, chúng tôi đã định lượng mức độ pHDAC1 và ppHDAC1 trong vách ngăn để đánh giá mức độ kích hoạt HDAC1 trong quá trình dập tắt nỗi sợ hãi xã hội. Cả hai mức pHDAC1 và ppHDAC1 đều tăng ở SFC+/6ss so với chuột SFC+/1ss (Hình 1E; P < 0.05 đối với pHDAC1 và Hình 1F; P < 0,05 đối với ppHDAC1), gợi ý sự gia tăng hoạt động HDAC1 trong quá trình tiêu diệt nỗi sợ hãi xã hội.

Điều chế hai chiều của LS-HDAC1 quy định việc học về sự tuyệt chủng của nỗi sợ hãi xã hội

Tiếp theo, chúng tôi nhằm mục đích thiết lập mối quan hệ nhân quả giữa chức năng LSHDAC1 và sự tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội bằng cách điều chế hai chiều chức năng LS-HDAC1 bằng cách sử dụng phong tỏa dược lý (mất chức năng) hoặc biểu hiện quá mức qua trung gian AAV (tăng chức năng) trong hai nhóm chuột riêng biệt .

Để phong tỏa dược lý của các cú đấm vi môS275 hoặc Veh đã được truyền song phương vào LS trước khi huấn luyện tuyệt chủng dẫn đến các nhóm sau: SFC+/Veh, SFC+/MS275, SFC−/Veh và SFC−/MS275 (Hình 2A). Số lượng cặp CS-US không khác nhau giữa các nhóm SFC + trong quá trình thu thập nỗi sợ hãi xã hội (Hình 2 B). Trong quá trình tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội vào ngày thứ 2, tất cả chuột SFC + đều thể hiện mức độ sợ hãi xã hội cao trong quá trình đưa ra kích thích xã hội đầu tiên, không phụ thuộc vào cách điều trị của chúng, được phản ánh qua thời gian điều tra xã hội thấp. Tuy nhiên, sự ức chế HDAC1 đã đẩy nhanh quá trình tuyệt chủng, vì nhóm SFC+/MS275 đã thể hiện khả năng điều tra xã hội nâng cao khi tiếp xúc với kích thích xã hội thứ 2 và thứ 3 (P < 0.05 so với SFC+/Veh; Hình 2C). Điều trị bằng MS275 không ảnh hưởng đến thời gian điều tra xã hội ở chuột SFC− (Hình 2C, D). Tất cả các nhóm đều cho thấy mức độ điều tra xã hội cao tương tự trong quá trình thu hồi ngắn hạn (Hình 2D), cho thấy sự tiêu diệt thành công nỗi sợ hãi xã hội.

Thứ hai, chúng tôi đã thực hiện thử nghiệm tăng chức năng bằng cách sử dụng biểu hiện quá mức HDAC1 qua trung gian AAV (AAV-hSyn-HDAC1-GFPWPRE; HDAC1-OE) hoặc vi-rút kiểm soát (AAV-hSyn-GFP- WPRE; GFP) trong vách ngăn của chuột SFC+ và SFC− dẫn đến các nhóm sau: SFC+/GFP, SFC+/HDAC-OE, SFC−/GFP và SFC−/HDAC-OE (Hình 2E). Tất cả các nhóm chuột SFC+ đều nhận được số lượng cặp CSUS như nhau trong quá trình thu thập ba tuần sau khi truyền virus (Hình 2F), cho thấy rằng sự biểu hiện quá mức của LS-HDAC1 không làm thay đổi việc học về nỗi sợ hãi xã hội. Tất cả chuột SFC + độc lập với việc điều trị đều biểu hiện mức độ sợ hãi xã hội cao trong quá trình đưa ra kích thích xã hội đầu tiên, được phản ánh qua việc điều tra xã hội giảm so với các nhóm SFC− tương ứng (Hình 2G). Tuy nhiên, khả năng loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội đã bị suy giảm đáng kể do sự biểu hiện quá mức của LS-HDAC1, vì nhóm SFC+/HDAC{26}}OE thể hiện khả năng điều tra xã hội thấp hơn khi tiếp xúc với các kích thích xã hội thứ 2 đến thứ 6 so với chuột SFC+/GFP thể hiện như mong đợi tuyệt chủng (P < 0.05 so với SFC +/GFP; Hình 2G). Trước chuột, biểu hiện quá mức LS-HDAC1 không ảnh hưởng đến thời gian điều tra xã hội (Hình 2G, H). Trong thời gian thu hồi ngắn hạn, tất cả các nhóm chuột đều cho thấy mức độ điều tra xã hội tương tự nhau (Hình 2H). Sự biểu hiện quá mức của HDAC1 đã được xác nhận bằng phân tích Western blot (Hình bổ sung S1).

Sự ức chế trước khi tuyệt chủng của LS-HDAC1 dẫn đến những thay đổi năng động trong biểu hiện gen

Để xác định các mục tiêu hạ nguồn có thể có của LS-HDAC1, chuột SFC+ đã được truyền Veh hoặc MS275 120 song phương phút trước khi tuyệt chủng nỗi sợ xã hội và bị hy sinh 90 phút sau khi tiếp xúc với lần đầu tiên (Veh /1ss và MS275/1ss) hoặc kích thích xã hội thứ 6 (Veh/6ss và MS275/6ss) (Hình 3A). Các vi đột mô vách ngăn đã được thu thập và xử lý bằng cách sử dụng mảng PCR để truyền tín hiệu GABA và glutamate (xem phần "Vật liệu và phương pháp"). Tất cả các nhóm SFC + đều nhận được số lượng cặp CS-US tương tự trong quá trình thu thập nỗi sợ hãi xã hội (Hình 3B). Trong thời gian tuyệt chủng, tất cả các nhóm chuột SFC+ đều thể hiện khả năng điều tra xã hội thấp trong quá trình tiếp xúc với kích thích xã hội đầu tiên. Tuy nhiên, trong quá trình tuyệt chủng, những con chuột SFC + đã hy sinh sau lần kích thích xã hội thứ 6 cho thấy sự tiếp xúc xã hội ngày càng tăng với mỗi lần tiếp xúc cho thấy sự tuyệt chủng đúng đắn của nỗi sợ hãi xã hội (Hình 3). Để xác nhận kết quả trong Hình 2C, sự tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội đã được tăng tốc ở MS275/6ss so với chuột Veh/6ss, thể hiện rõ là từ thời gian điều tra xã hội cao hơn trong quá trình trình bày đến kích thích xã hội thứ 2 và thứ 3 (P < 0. 05 so với Xe/ 6 giây; Hình 3C). Phân tích mảng PCR đối với các gen liên quan đến tín hiệu GABA và glutamate cho thấy những thay đổi động ở nhiều gen, như thể hiện trong bản đồ nhiệt (Hình 3D). Tổng quát về mảng PCR hoàn chỉnh cùng với sự thay đổi lần lượt và giá trị P tương ứng được cung cấp trong Bảng bổ sung S3. Tuy nhiên, một gen được điều chỉnh tăng rõ ràng ở chuột được điều trị MS{34}}sau khi huấn luyện tuyệt chủng hoàn toàn là Gabrb1 (P < 0,05 so với tất cả các nhóm khác; Hình 3E), trong khi gen Gabrb3 có liên quan chặt chẽ với nó vẫn không thay đổi (Hình 3F). ).

Kích hoạt dược lý của thụ thể LS-GABA-A tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập tuyệt chủng

Dựa trên kết quả về độ cao sau khi tuyệt chủng do ức chế HDAC{{0}} gây ra trong biểu hiện Gabrb1, chúng tôi đã đưa ra giả thuyết rằng tín hiệu GABAergic có thể là nguyên nhân dẫn đến tác động tăng tốc tuyệt chủng của ức chế LSHDAC. Để kiểm tra ý tưởng này, chúng tôi đã kích hoạt cục bộ tín hiệu LSGABA-A bằng cách truyền Muc, một chất chủ vận GABA-A cụ thể [25] hoặc Veh, dẫn đến các nhóm sau: SFC+/Veh và SFC+/Muc, SFC−/Veh, và SFC−/Muc (Hình 4A). Chuột SFC + được truyền Muc hoặc Veh yêu cầu cùng số lượng cặp CS-US để gây ra nỗi sợ hãi xã hội (Hình 4B). Trong quá trình tuyệt chủng nỗi sợ hãi, tất cả chuột SFC+ đã dành những cú đấm đáng kể để điều tra kích thích xã hội khi tiếp xúc với kích thích xã hội thứ nhất so với các đối tác SFC− của chúng (P < 0.05 so với SFC−/Veh và SFC−/Muc; Hình. 4C), hướng tới việc đạt được thành công nỗi sợ hãi xã hội. Tuy nhiên, chuột SFC+/Muc có tốc độ tuyệt chủng nhanh hơn. Cụ thể, họ cho thấy mức độ điều tra xã hội tương tự như ở chuột SFC−, cao hơn đáng kể so với chuột SFC+/Veh khi tiếp xúc với kích thích xã hội thứ 2 (P < 0,05 so với SFC+/Veh: Hình 4) . Trong quá trình thu hồi ngắn hạn, tất cả các nhóm chuột đều thể hiện sự điều tra xã hội tương tự (Hình 4D), cho thấy sự tuyệt chủng thành công.

Ức chế dược lý của LS-HDAC1 hoặc kích hoạt tín hiệu LS-GABA dẫn đến sự tuyệt chủng lâu dài của nỗi sợ hãi xã hội

Dựa trên quá trình học tập tuyệt chủng được cải thiện mà chúng tôi đã quan sát thấy cả sau khi ức chế LS-HDAC1 và kích hoạt tín hiệu LS-GABA, tiếp theo chúng tôi đã nghiên cứu bản chất lâu dài của các loại thuốc tổng quát này (Hình 5A).

Trong thử nghiệm đầu tiên, chúng tôi đã thử nghiệm tác động của việc phong tỏa HDAC1 đối với sự hình thành bộ nhớ tuyệt chủng lâu dài ở chuột SFC+/Veh và SFC+/MS275. Cả chuột SFC+ được truyền Veh và MS{4}} đều nhận được số lượng cặp CS-US như nhau trong quá trình thu thập nỗi sợ hãi xã hội (Hình 5B). Xác nhận những quan sát trước đây của chúng tôi (Hình 2C và 3C), chuột SFC+ được tiêm MS275 cho thấy khả năng điều tra xã hội gia tăng khi tiếp xúc với các kích thích xã hội thứ 2 và thứ 3 trong quá trình huấn luyện loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội (P < 0.05 so với SFC+/Veh;Hình 5C). Do đó, cả hai nhóm đều cho thấy mức độ thời gian điều tra xã hội tương tự nhau khi tiếp xúc với kích thích xã hội thứ 6, cho thấy sự tuyệt chủng thành công. Mặc dù đã tuyệt chủng thành công, trong quá trình thu hồi dài hạn được thực hiện 30 ngày sau khi huấn luyện tuyệt chủng, chuột SFC+/MS275 cho thấy mức độ điều tra xã hội cao hơn đáng kể (P < 0,05 so với SFC+/Veh; Hình 5D), chứng tỏ trí nhớ tuyệt chủng lâu dài được cải thiện sau Ức chế HDAC1.

Thí nghiệm tương tự đã được thực hiện trên một nhóm chuột SFC+ riêng biệt được truyền cục bộ với Muc hoặc Veh (nhóm SFC+/Veh và SFC+/Muc). Cả hai nhóm đều nhận được các cặp CS-US tương tự cho thấy khả năng thu nhận bằng nhau (Hình 5E) và thể hiện khả năng điều tra xã hội thấp tương tự trong quá trình tiếp xúc với kích thích xã hội đầu tiên trong quá trình huấn luyện tuyệt chủng (Hình 5F). Tuy nhiên, như trong thử nghiệm trước (Hình 4C), nhóm SFC+/Muc đã nhanh chóng loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội (P < 0.05 so với SFC+/Veh; Hình 5F). Điều thú vị là, trong quá trình thu hồi dài hạn vào ngày 32, chuột SFC+/Muc cho thấy khả năng điều tra xã hội gia tăng so với nhóm SFC+/Veh (P < 0,05 so với SFC+/Veh; Hình 5G), cho thấy rằng kích hoạt LS-GABA-A cũng dẫn đến tăng cường trí nhớ tuyệt chủng lâu dài.

CUỘC THẢO LUẬN

Các quá trình điều chỉnh quá trình chuyển đổi từ trí nhớ ngắn hạn sang trí nhớ dài hạn trong bối cảnh các hành vi liên quan đến sợ hãi, đặc biệt là SAD, vẫn chưa được hiểu rõ. Trong nghiên cứu này, sử dụng mô hình SFC kết hợp với các phương pháp tiếp cận dược lý và virus, chúng tôi mô tả một cơ chế biểu sinh mới qua trung gian HDAC1 trong LS điều chỉnh trí nhớ tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội kéo dài ở chuột đực. Cụ thể, chúng tôi đã quan sát thấy (i) sự tăng phosphoryl hóa HDAC1 gây ra hoạt động trong vách ngăn của chuột SFC + trong quá trình tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội, (ii) quy định tiêu cực về biểu hiện nỗi sợ hãi xã hội của HDAC1 trong LS, (iii) biểu hiện nâng cao của Gabrb1 trong vách ngăn để đáp ứng với sự kết hợp giữa ức chế và tuyệt chủng HDAC1, (iv) tạo điều kiện cho sự dập tắt nỗi sợ hãi bằng cách kích hoạt thụ thể GABA-A và (iv) củng cố lâu dài trí nhớ tuyệt chủng sau khi ức chế HDAC1 về mặt dược lý hoặc kích hoạt thụ thể GABA-A trong LS .

HDAC loại I trước đây có liên quan đến sự thiếu hụt về hành vi xã hội [29–31] và học tập kết hợp [16, 17, 20, 32]. Xem xét tiền đề này, chúng tôi đã kiểm tra động lực học của protein HDAC1 vách ngăn trong quá trình tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội và phát hiện ra rằng sự tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội ở chuột SFC + đã tăng cường pHDAC1 và ppHDAC1 (Hình 1E, F), mặc dù mức protein HDAC1 không thay đổi (Hình 1 D). Casein kinase 2-quá trình phosphoryl hóa sau dịch mã qua trung gian của HDAC1 ở ser421 và ser423 được biết là làm tăng hoạt tính xúc tác (tức là deacetylase) và sự liên kết của nó với các phức hợp ức chế lớn, chẳng hạn như phức hợp Sin3A và CoREST [33]. Quá trình phosphoryl hóa tăng lên tại các địa điểm này là kết quả của sự tuyệt chủng của nỗi sợ hãi xã hội cho thấy rằng việc huấn luyện tuyệt chủng chỉ làm tăng hoạt động HDAC1 ở chuột SFC +. Sự cải thiện này không được thấy ở chuột SFC− hoặc chuột SFC + đã trải qua thời kỳ tuyệt chủng rút ngắn, cho thấy rằng việc huấn luyện tuyệt chủng hoàn toàn ở những con chuột sợ hãi xã hội là điều cần thiết để tăng quá trình phosphoryl hóa HDAC1.

Chúng tôi tiết lộ thêm về mối liên hệ nhân quả giữa hoạt động HDAC1 tăng cao trong LS và nỗi sợ hãi xã hội. (i) Sự phong tỏa dược lý của LS-HDAC1 120 phút trước khi nỗi sợ hãi tuyệt chủng tạo điều kiện cho sự tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội (Hình 2C). (ii) Ngược lại, sự biểu hiện quá mức của HDAC1 qua trung gian AAV trong quá trình làm suy giảm sự tuyệt chủng của nỗi sợ xã hội LS (Hình 2G). Như đã đề cập trước đó, HDAC1 và các HDAC loại I khác đã được mô tả là bộ điều chỉnh quan trọng của ký ức sợ hãi [16]. Ví dụ, việc giảm tỷ lệ sử dụng HDAC3 tại chất kích thích cFos ở vùng lưng đồi thị và amygdala cơ bản bên tương quan với sự hình thành trí nhớ sợ hãi theo ngữ cảnh mà không ảnh hưởng đến nỗi sợ hãi được gợi ý [20]. Trong một nghiên cứu khác, RGFP963—một chất ức chế phân tử nhỏ của HDAC loại I—đã tăng cường củng cố nỗi sợ hãi [34]. Xem xét rằng LS rất quan trọng để xử lý các tín hiệu xã hội trong quá trình hình thành ký ức liên kết [12], kết quả của chúng tôi cho thấy một chức năng mới đối với LS-HDAC1 như một yếu tố điều chỉnh tiêu cực của quá trình học tập loại bỏ nỗi sợ hãi xã hội.

Để tiết lộ các mục tiêu hạ nguồn của HDAC1, có thể làm trung gian tác động của nó đối với quá trình học tập tuyệt chủng, chúng tôi đã thực hiện một mảng PCR cho các gen liên quan đến tín hiệu GABA và glutamate ở chuột SFC + có hoặc không có sự ức chế HDAC1. Chúng tôi nhận thấy biểu hiện Gabrb1 tăng lên trong mô vách ngăn của chuột nhận [37], việc kích hoạt tín hiệu GABA-A qua trung gian Muc với vùng CA1 hồi hải mã giúp tăng cường dập tắt nỗi sợ hãi theo ngữ cảnh [38], trong khi thao tác tương tự trong vỏ não trước trán hoặc amygdala cơ bản bên giúp tăng cường sự dập tắt nỗi sợ hãi [39]. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc giảm chức năng thụ thể GABA-A do biểu hiện điều hòa giảm gợi ýa1 do giảm acetyl hóa chất xúc tiến H3 được trung gian bởi HDAC2 và HDAC3 trong điều kiện tiếp xúc với ethanol mãn tính [40]. Một cơ chế tương tự có thể làm nền tảng cho kết quả của chúng tôi. Do đó, sự ức chế HDAC1 có thể dẫn đến tăng cường acetyl hóa H3 và H4 và do đó làm tăng biểu hiện Gabrb1 và tín hiệu GABA trong LS, dẫn đến tăng cường khả năng học tập tuyệt chủng trong bối cảnh xã hội. Để xác nhận giả thuyết này, việc kích hoạt trước thụ thể LS-GABA-A sử dụng Muc đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tuyệt chủng tương tự như tác dụng quan sát được của ức chế LS-HDAC1 (Hình 4). LS chủ yếu là GABAergic và được biết là có tác dụng điều chỉnh các hành vi có động cơ [12]. Hơn nữa, LS nhận đầu vào glutamatergic từ vùng CA2 vùng đồi thị, mã hóa cho bộ nhớ xã hội [41, 42]. Tuy nhiên, các đầu vào glutamatergic này có một tổ chức không gian xác định và kích hoạt một nhóm tế bào thần kinh cụ thể trong LS [12, 43], dẫn đến các hiệu ứng hành vi cụ thể ở hạ lưu. Trong bối cảnh nỗi sợ hãi xã hội bị xóa bỏ, những yếu tố đầu vào như vậy có thể truyền tải hóa trị tiêu cực của kích thích xã hội ở chuột SFC+, do đó gây ra sự né tránh xã hội và nỗi sợ hãi xã hội. Tuy nhiên, sự ức chế tổng thể của LS gây ra bởi tín hiệu GABAergic cục bộ được tăng cường có khả năng làm mất đi cách tiếp cận xã hội đối với học tập Tocial.

Như đã đề cập trước đó, tỷ lệ tái phát và tái phát SAD ở những bệnh nhân đã thuyên giảm hoàn toàn là rất cao [44–46]. Do đó, chúng tôi đã thử nghiệm khả năng ghi nhớ loại bỏ nỗi sợ hãi dài hạn sau khi ức chế LS-HDAC1 hoặc kích hoạt LS-GABA-A. Đáng chú ý, cả sự ức chế HDAC1 và kích hoạt thụ thể GABA-A trong LS đều làm tăng đủ khả năng chịu đựng sự tuyệt chủng của nỗi sợ hãi xã hội và ngăn chặn sự tái diễn của những ký ức xã hội khó chịu như được tìm thấy trong các biện pháp kiểm soát được điều trị bằng phương tiện 30 ngày sau khi tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội (Hình 5D, G) . Những dữ liệu này chứng minh rằng việc nghiêng nhanh được quan sát một cách sâu sắc bởi sự ức chế HDAC1 và kích hoạt thụ thể GABA-A đã dẫn đến sự củng cố bộ nhớ bị tuyệt chủng đáng kể hơn, khiến nó có độ bền cao. Điều này chứng thực ý tưởng rằng chất ức chế HDAC là chất tăng cường nhận thức hiệu quả [21, 47]. SAD được biết là có tỷ lệ lưu hành cao hơn ở chuột cái [48] và chúng tôi cũng đã thiết lập mô hình SFC ở chuột cái [11]. Hơn nữa, đã có những tác động trái ngược của việc ức chế HDAC đối với nhận thức ở chuột cái tùy thuộc vào phân nhóm HDAC và bối cảnh cụ thể đang được kiểm tra [49, 50]. Vì vậy, người ta có thể cân nhắc việc nghiên cứu cơ chế nêu trên ở chuột cái. Tuy nhiên, cuộc kiểm tra này nằm ngoài phạm vi và sẽ là một nghiên cứu tiếp theo thú vị.

Tóm lại, nghiên cứu của chúng tôi cung cấp những hiểu biết sâu sắc quan trọng về các cơ chế phân tử liên quan đến việc điều chỉnh sự tuyệt chủng của nỗi sợ hãi xã hội và ngụ ý rằng sự ức chế qua trung gian HDAC đối với tín hiệu GABAergic trong LS là một yếu tố điều chỉnh tiêu cực đối với cả sự tuyệt chủng nỗi sợ hãi xã hội cấp tính và lâu dài ở chuột. Theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, đây là nghiên cứu đầu tiên liên kết HDAC1 một cách nhân quả với việc điều chỉnh những ký ức xã hội khó chịu. Nghiên cứu này bổ sung thêm bằng chứng ngày càng tăng cho thấy HDAC là chất điều chỉnh tiềm năng của trí nhớ liên kết và đặc biệt đề xuất HDAC1 là mục tiêu điều trị tiềm năng cho SAD.

NGƯỜI GIỚI THIỆU

dsDemyttenaere K, Bruffaerts R, Posada-Villa J, Gasquet I, Kovess V, Lepine JP, et al. Tỷ lệ, mức độ nghiêm trọng và nhu cầu chưa được đáp ứng trong điều trị rối loạn tâm thần trong Khảo sát sức khỏe tâm thần thế giới của Tổ chức Y tế Thế giới. J Am Med PGS. 2004;291:2581–90.

2. Blanco C, Bragdon LB, Schneier FR, Liebowitz MR. Liệu pháp dược lý dựa trên bằng chứng của chứng rối loạn lo âu xã hội. Int J Neuropsychopharmacol. 2013;16:235–49.

3. Scholten WD, Batelaan NM, van Balkom AJ, Wjh Penninx B, Smit JH, van Oppen P. Tái phát rối loạn lo âu và các yếu tố dự báo của nó. J Ảnh hưởng đến sự bất hòa. 2013;147:180–5.

4. Bouton TÔI. Bối cảnh, thời gian và việc truy xuất bộ nhớ trong các mô hình can thiệp của việc học Pavlovian. Tâm lý Bull. 1993;114:80–99.

5. Bruce SE, Yonkers KA, Otto MW, Eisen JL, Weisberg RB, Pagano M, và những người khác. Ảnh hưởng của bệnh tâm thần đi kèm đối với quá trình phục hồi và tái phát trong chứng rối loạn lo âu tổng quát, ám ảnh sợ xã hội và rối loạn hoảng sợ: một nghiên cứu tiền cứu kéo dài 12-năm. Tâm thần học Am J. 2005;162:1179–87.

6. Boschen MJ, Neumann DL, Waters AM. Tái phát chứng lo âu và sợ hãi được điều trị thành công: các vấn đề lý thuyết và khuyến nghị cho thực hành lâm sàng. Tâm thần học Aust NZJ. 2009;43:89–100.

7. Lương HT, Westbrook RF. Sự phục hồi tự phát của các phản ứng sợ hãi bị dập tắt làm sâu sắc thêm sự tuyệt chủng của chúng: vai trò của các cơ chế sửa lỗi. Quá trình hành vi hoạt hình tâm lý của J Exp. 2008;34:461–74.

8. Toth I, Neumann ID, Slattery DA. Điều kiện sợ hãi xã hội: một mô hình động vật mới và cụ thể để nghiên cứu chứng rối loạn lo âu xã hội. Dược lý học thần kinh. 2012;37:1433–43.

9. Toth I, Neumann ID, Slattery DA. Điều kiện sợ hãi xã hội như một mô hình động vật của chứng rối loạn lo âu xã hội. Curr Protoc Neurosci. 2013;63:9–42.

10. Zoicas I, Slattery DA, Neumann ID. Oxytocin não trong điều kiện sợ hãi xã hội và sự tuyệt chủng của nó: sự liên quan của vách ngăn bên. Dược lý học thần kinh. 2014;39:3027–35.

11. Menon R, Grund T, Zoicas I, Althammer F, Fiedler D, Biermeier V, và cộng sự. Tín hiệu oxytocin ở vách ngăn bên ngăn ngừa nỗi sợ hãi xã hội trong thời kỳ cho con bú. Curr Biol. 2018;28:1066–78.e1066.

12. Menon R, Suss T, Oliveira VEM, Neumann ID, Bludau A. Sinh học thần kinh của vách ngăn bên: điều chỉnh hành vi xã hội. Xu hướng Khoa học thần kinh. 2022;45:27–40. 13. Bludau A, Royer M, Meister G, Neumann ID, Menon R. Quy định biểu sinh của bộ não xã hội. Xu hướng Khoa học thần kinh. 2019;42:471–84.

14. Levenson JM, JD Sweatt. Cơ chế biểu sinh trong việc hình thành trí nhớ. Nat Rev Neurosci. 2005;6:108–18.

15. Mahgoub M, Monteggia LM. Vai trò của histone deacetylase trong cơ chế tế bào và hành vi làm cơ sở cho việc học tập và trí nhớ. Tìm hiểu Mem. 2014;21:564–8.

For more information:1950477648nn@gmail.com