近日，上海交通大学体育系长聘教轨助理教授夏杰与华东师范大学刘微娜教授团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了题为“Physical exercise activates a PVN-NAc oxytocin circuit to relieve stress-induced depressive-like behaviors”的研究成果，揭示了运动抗抑郁的关键神经环路机制。运动通过激活下丘脑室旁核（PVN）到伏隔核（NAc）的催产素（OT）神经环路，从而缓解慢性应激诱导的抑郁样行为（图1）。

图1 研究成果于2025年5月在PNAS刊发

抑郁症是一个全球性的精神卫生问题，传统药物干预的耐药性和副作用长期困扰着抑郁症临床治疗。因此，探索非药物干预手段成为抑郁症治疗的重要方向。运动作为一种非药物干预手段，已被表明能够显著改善抑郁症状，但其具体的神经机制尚不明确。近年来，关于运动抗抑郁相关脑区和生物分子的研究取得了显著进展，但对分子与特定脑区之间相互作用的神经环路机制仍缺乏深入解析。

研究团队首先通过慢性应激模型模拟小鼠的抑郁状态，然后进行跑步运动干预。结合c-fos（神经元活动标记物）标记和神经递质受体基因芯片，他们在NAc中找到了参与抑郁行为和运动干预调控的关键基因——催产素受体。进一步利用新型可遗传编码的催产素荧光探针GRABOT1.7和在体光纤记录技术，实时监测了NAc中催产素的动态释放。结果发现，运动不仅显著缓解了小鼠的抑郁行为，还恢复了NAc中催产素的释放（图2）。

图2 运动缓解慢性应激小鼠抑郁样行为并恢复NAc催产素释放

接下来，研究团队将目光转向了催产素的源头——下丘脑室旁核（PVN）。通过急性应激实验和单次跑步运动，发现PVN催产素神经元在应激和运动后被激活。进一步利用c-fos标记和在体光纤记录技术，研究证实慢性应激抑制了PVN催产素神经元的活动，而运动干预能够增强其活性。那么，PVN催产素神经元是如何将信号传递到NAc的呢？为了解决这一问题，研究团队采用了逆行示踪病毒标记技术，验证了PVN催产素神经元到NAc的投射路径。他们发现，慢性应激导致PVN-NAc催产素神经环路活动抑制，而运动能够恢复其功能（图3）。

图3 运动提高慢性应激小鼠PVN-NAc催产素神经环路活性

为了验证PVN-NAc催产素神经环路的具体作用，研究团队又利用化学遗传学技术，对该环路进行激活或抑制。结果发现，抑制这一环路能够诱导小鼠表现出典型的抑郁行为，而激活这一环路则能显著缓解慢性应激小鼠的抑郁行为。更关键的是，抑制PVN-NAc催产素神经元能够阻断运动的抗抑郁效果，这表明这一环路是运动抗抑郁的必要条件（图4）。

图4 化学遗传学抑制PVN-NAc催产素神经环路阻断运动的抗抑郁效果

综上所述，这项研究揭示了PVN-NAc催产素神经环路在运动抗抑郁中的关键作用（图5），不仅为理解运动如何通过神经环路改善心理健康提供了全新视角，还为开发新型抗抑郁疗法提供了潜在靶点。

图5 主要发现示意图

上海交通大学体育系长聘教轨助理教授夏杰为论文第一作者，其博士后合作导师华东师范大学刘微娜教授和华东师范大学漆正堂副研究员为共同通讯作者。该工作获得了国家自然科学基金、国家社科基金和中国博士后科学基金的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2503675122