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（AVP，又称抗利尿激素，ADH）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，构成下丘脑-神经垂体系统（Hypothalamo-Neurohypophysial System, HNS），即大细胞性神经内分泌系统（Magnocellular Neuroendocrine System, MNS） 。

从神经垂体释放入血的AVP与OXT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AVP和OXT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OXT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OXT发挥作用目前并不清楚。阐明内源性OXT的作用及机制依赖于对MNCs全脑投射的精细三维重构及其功能活动的精准靶向操控。

图1. 左，下丘脑-神经垂体系统的三维重构展示；右，大细胞内分泌神经元侧支投射示意图。

为进一步探究OXT大细胞的功能，研究人员构建了OXT-Cre转基因大鼠（在OXT阳性细胞中表达Cre重组酶），并在其神经垂体注射了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OXT大细胞。

研究发现激活OXT大细胞不仅能通过投射至神经垂体的主轴突释放OXT，提高外周血液中OXT的含量，也能通过脑内的侧枝释放OXT，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。提示OXT大细胞能在外周和中枢释放OXT，协调机体稳态和中枢行为（图2）。

上述研究结果于北京时间2020年11月19日凌晨0时在线发表于Neuron杂志。

图2. 通过fMOST技术重构大鼠下丘脑-神经垂体系统；利用化学遗传学方法特异操控OXT大细胞能影响外周血OXT水平，并调控大鼠的社交行为等。

浙江大学脑科学与脑医学学院高志华教授和华中科技大学武汉光电国家研究中心李安安教授为本文的共同通讯，浙江大学博士后张斌和博士研究生邱礼耀是论文共同第一作者，博士研究生肖薇参与了部分实验，并参与设计了文章的图文摘要。研究受国家重点研发项目，国家自然科学基金，广东省科技计划项目，中央高校基本科研业务费和中国博士后科学基金等资助。

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