抑郁癥是一個全球性的精神衛生問題，傳統藥物干預的耐藥性和副作用長期困擾著抑郁癥臨床治療。因此，探索非藥物干預手段成為抑郁癥治療的重要方向。運動作為一種非藥物干預手段，已被表明能夠顯著改善抑郁癥狀，但其具體的神經機制尚不明確。近年來，關于運動抗抑郁相關腦區和生物分子的研究取得了顯著進展，但對分子與特定腦區之間相互作用的神經環路機制仍缺乏深入解析。
華東師范大學劉微娜教授團隊近期研究揭示，運動通過激活下丘腦室旁核（PVN）到伏隔核（NAc）的催產素（OT）神經環路，從而緩解慢性應激誘導的抑郁樣行為。這一發現為運動抗抑郁效應的神經環路機制提供了全新的科學依據，并為抑郁癥的治療提供了潛在的干預靶點。該研究成果于2025年5月20日以“Physical exercise activates a PVN-NAc oxytocin circuit to relieve stress-induced depressive-like behaviors”為題在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發表。
PNAS刊發華東師范大學劉微娜教授團隊最新研究成果
研究團隊首先通過慢性束縛應激模型模擬小鼠的抑郁狀態，然后讓小鼠進行跑步運動干預。結合c-fos（神經元活動標記物）標記和神經遞質受體基因芯片，他們在NAc中找到了參與抑郁行為和運動干預調控的關鍵基因——催產素受體。進一步利用新型可遺傳編碼的催產素熒光探針GRABOT1.7和在體光纖記錄技術，實時監測了NAc中催產素的動態釋放。結果發現，運動不僅顯著緩解了小鼠的抑郁行為，還恢復了NAc中催產素的釋放。
運動緩解慢性應激小鼠抑郁樣行為并恢復NAc催產素釋放
接下來，研究團隊將目光轉向了催產素的源頭——下丘腦室旁核（PVN）。通過急性應激實驗和單次跑步運動，發現PVN催產素神經元在應激和運動后被激活。進一步利用c-fos標記和在體光纖記錄技術，研究證實慢性應激抑制了PVN催產素神經元的活動，而運動干預能夠增強其活性。那么，PVN催產素神經元是如何將信號傳遞到NAc？為了解決這一問題，研究團隊采用了逆行示蹤病毒標記技術，驗證了PVN催產素神經元到NAc的投射路徑。他們發現，慢性應激導致這一環路活動抑制，而運動能夠恢復其功能。
運動提高慢性應激小鼠PVN-NAc催產素神經環路活性
為了驗證這條環路的具體作用，研究團隊又利用化學遺傳學技術，對PVN-NAc催產素神經元進行激活或抑制。結果發現，抑制這一環路能夠誘導小鼠表現出典型的抑郁行為，而激活這一環路則能顯著緩解慢性應激小鼠的抑郁行為。更關鍵的是，抑制PVN-NAc催產素神經元能夠阻斷運動的抗抑郁效果，這表明這一環路是運動抗抑郁的必要條件。
化學遺傳學抑制PVN-NAc催產素神經環路阻斷運動的抗抑郁效果
綜上，這項研究揭示了PVN-NAc催產素神經環路在運動抗抑郁中的關鍵作用，不僅為理解運動如何通過神經環路改善心理健康提供了全新視角，還為開發新型抗抑郁療法提供了潛在靶點。
主要發現示意圖
華東師范大學青少年健康評價與運動干預教育部重點實驗室博士后夏杰為本文第一作者，劉微娜教授和漆正堂副研究員為共同通訊作者。該工作獲得了國家自然科學基金、國家社科基金和中國博士后科學基金的資助。
附：
論文鏈接：https://doi.org/10.1073/pnas.2503675122
來源｜體育與健康學院、科技處 編輯｜張新燁 編審｜郭文君
