急性尼古丁暴露在小鼠嗅皮层产生空间组织的转录反应

尼古丁作用于整个前脑的烟碱型受体。然而，大多数关于其效应的分子研究都聚焦于奖赏环路，并且使用的是块状组织，无法显示哪些细胞产生应答，也无法显示应答细胞彼此之间的空间排布。我们此前发现，单次尼古丁暴露可通过星形胶质细胞表达的激酶 AKT2 激活海马星形胶质细胞。在此，我们探究在前嗅皮质——一个受胆碱能调制、编码气味关联的脑区——中哪些细胞对尼古丁产生应答，以及它们的星形胶质细胞周围环境是否发生变化。雄性小鼠接受单次腹腔注射尼古丁或生理盐水，24 小时后使用 Visium HD 对涵盖前嗅核、梨状皮质及邻近等皮质的冠状切片进行测序。基于核分割的差异表达集中于嗅觉兴奋性神经元。相关通路以钙处理、突触组装和细胞外基质程序为中心，同时即刻早期基因 Egr1 出现持久性降低。在梨状区内，应答局限于一群表达 Cartpt 和 Penk 的连续浅层锥体神经元。这些神经元上调突触组装、受体调控和蛋白聚糖程序，而细胞类型比例未发生变化。尼古丁还降低了 Sparcl1 的表达，该基因编码星形胶质细胞分泌的突触生成蛋白 hevin，其降低范围在这些神经元一个细胞直径之内。我们的研究表明，单次尼古丁暴露在嗅觉环路上留下了一个空间组织化的转录程序，以一个神经元群体及其边界组织为中心。这些结果确定了候选细胞、基因和组织位置，可用于检验尼古丁如何改变感觉线索环路。

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