利用光开关纳米囊泡在体内光释放催产素调节海马回路动力学和社会行为

在体内实现对神经肽递送的精确时空控制仍然是一项重大挑战，因为传统方法缺乏时间分辨率和对释放动力学的控制，或在体内应用方面存在局限性。在此，我们证明了含有光可切换偶氮苯的脂质纳米囊泡（azosomes）能够在清醒活动小鼠的大脑中实现神经肽的光控释放。通过光流体套管将azosomes输注至海马体，并在自由活动小鼠中使用光刺激对其进行激活。通过改变光功率、脉冲持续时间和输注后的时间点，采用负载钙黄绿素的azosomes系统表征了体内释放动力学。采用负载催产素（OT）的azosomes，结合遗传编码的OT传感器（MTRIAOT）的双色光纤光度法，以及使用催产素受体拮抗剂OVTA（Ornithine-VasoTocin Analog）进行药理学阻断，评估其生物活性和受体特异性。azosomes在体内实现了强效、可重复且依赖光刺激的载荷释放，其动力学可由刺激参数进行调控，释放效率受光功率和脉冲持续时间控制。该系统在输注后数小时内保持功能稳定，在约2小时的时间窗口内可实现近乎完全释放，并且在刺激前仅有极低的基线泄漏。受控的OT递送可快速引起MTRIAOT信号的受体特异性升高，并调节海马CA2回路活动，降低兴奋性神经元瞬变的频率和幅度，同时改变社会互动动态，包括缩短发起接触的潜伏期。上述发现首次确立了光可切换纳米囊泡作为一种多用途平台，可用于在体内以精确的时空分辨率递送神经肽，克服了现有递送策略的关键局限，并为以高时间精度操控神经调质信号提供了一个具有广泛适用性的框架。

在体内实现对神经肽递送的精确时空控制仍然是一项重大挑战，因为传统方法缺乏时间分辨率和对释放动力学的控制，或在体内应用方面存在局限性。在此，我们证明，含有可光切换偶氮苯的脂质纳米囊泡（azosomes）能够在清醒活动小鼠的大脑内实现神经肽的光控释放。通过光流体套管将azosomes注入海马体，并在自由行为小鼠中利用光刺激进行激活。通过改变光功率、脉冲持续时间和注射后时间，使用负载钙黄绿素的azosomes系统表征了体内释放动力学。采用负载催产素（OT）的azosomes，结合遗传编码OT传感器（MTRIAOT）的双色光纤光度法，以及催产素受体拮抗剂OVTA（Ornithine-VasoTocin Analog）的药理学阻断，评估其生物活性和受体特异性。azosomes在体内实现了强效、可重复且依赖光的载荷释放，其动力学可由刺激参数调控，释放效率受光功率和脉冲持续时间控制。该系统在注射后数小时内保持功能稳定，在约2小时的时间窗口内可实现近乎完全释放，并且在刺激前基线泄漏极低。受控OT递送可快速诱导MTRIAOT信号的受体特异性升高，并调节CA2海马回路活动，降低兴奋性神经元瞬变的频率和幅度，同时改变社会互动动力学，包括缩短发起接触的潜伏期。这些发现首次确立了可光切换纳米囊泡作为一种多功能平台，可用于在体内以精确的时空方式递送神经肽，克服了现有递送策略的关键局限，并为以高时间精度操控神经调质信号提供了具有广泛适用性的框架。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.07.743279v1?rss=1

🏷️ 光控纳米囊泡 催产素释放 海马CA2回路 社会行为调控 光纤光度法