BBI丨出生体重偏轻易焦虑？麦吉尔大学揭示mPFC 胰岛素调控情绪的性别特异性机制

生活中我们经常会观察到，部分出生体重偏低的人群成年后更容易敏感多虑、产生焦虑情绪，这种情绪易感特质根源可追溯至宫内发育阶段。

但胎儿期营养不足究竟如何持续改变大脑情绪调控功能，长期负责代谢调节的胰岛素又在其中扮演怎样的角色，相关分子机制仍有待厘清。

2026年6月29日，加拿大麦吉尔大学精神病学系Patricia Pelufo Silveira教授团队在《Brain, Behavior, and Immunity》上发表研究“Insulin modulates mPFC gene expression and emotional behavior in a sexspecific manner following fetal growth restriction”。

本研究采用大鼠胎儿生长受限模型，揭示胎儿生长受限会导致内侧前额叶皮层的胰岛素响应性发生长期改变，胰岛素以性别特异性方式调控该脑区神经免疫与发育相关基因表达，局部输注胰岛素可逆转生长受限诱导的情绪行为异常，Wnt/β- 连环蛋白信号是核心调控通路。

成年 mPFC 转录响应存在性别与产前条件差异

胎儿生长受限（FGR）：通过孕期限制母鼠营养（约50%热量摄入）构建模型，模拟人类低出生体重。

首先，研究者对比了成年胎儿生长受限（FR）大鼠与对照组的mPFC基因表达。差异基因表达分析发现，FR仅在雄性中显著上调Mmp8、F2rl1（炎症相关基因），下调Adamts2；雌性无显著差异基因。

检测胰岛素的转录效应时，对照雄性注射胰岛素后显著上调Irs2（胰岛素受体底物基因），而FR雄性中该效应消失，提示FR导致mPFC胰岛素敏感性下降；同时胰岛素可下调FR雄性中升高的Mmp8，部分逆转产前损伤的分子效应。雌性中仅FR个体注射胰岛素后下调Tmco3，对照个体无显著响应。通过细胞类型富集分析发现，对照雄性中胰岛素调控的基因显著富集于小胶质细胞，胰岛素对雄性大脑的免疫细胞有更直接的调控作用，而该效应在FR个体中被削弱。

因此，FGR导致雄性mPFC胰岛素敏感性下降；胰岛素对雄性mPFC的转录调控集中于小胶质细胞。

发育动态特征与核心调控通路解析

研究进一步检测了新生（P0）、幼年（P21）两个时间点的转录组，通过秩 - 秩超几何重叠分析（RRHO）发现，FR 与胰岛素的转录特征重叠度随发育呈现性别差异：雄性的一致性在各年龄段相对稳定，雌性则在 P21 最强。整体来看，FR 个体对胰岛素的转录响应与对照个体几乎无重叠，说明产前生长受限重塑了 mPFC 的胰岛素调控网络。

通路富集结果显示，Wnt/β- 连环蛋白信号是两性共有的 FR 响应通路，也是雌性中 FR、胰岛素、FR + 胰岛素三者共同调控的通路。此外，雄性 FR 富集神经炎症相关转录因子，雌性 FR 则富集与胰岛发育、糖尿病相关的转录因子。

因此，FGR彻底重塑mPFC胰岛素调控网络；Wnt/β-连环蛋白是两性共有的核心通路。

mPFC局部补充胰岛素，能改善焦虑吗？

团队通过立体定位埋管手术向大鼠 mPFC 局部输注胰岛素，分别用自发交替任务和明暗箱实验检测探索行为与焦虑样行为。

在自发交替任务中，胰岛素显著增加雄性大鼠的交替次数与总入臂数，提升探索活跃度，但对雌性无显著影响。在明暗箱实验中，出现了显著的产前条件与处理的交互效应：FR 雌性在明暗箱中停留明区时间更短，表现出更强的焦虑样行为，而 mPFC 输注胰岛素可完全逆转这一表型；雄性中 FR 与胰岛素均增加明区停留时间，二者叠加效应最强。

因此，mPFC胰岛素输注可逆转FGR诱导的焦虑，但两性模式不同；雄性普遍有效，雌性仅对FGR个体有效。

全文总结

综上，本研究横跨新生、幼年、成年三个发育阶段，从转录组分子特征到动物行为表型，系统证明了胎儿生长受限会长期重塑内侧前额叶皮层的胰岛素信号响应，胰岛素通过调控神经免疫、神经发育通路以性别特异性的方式影响情绪行为，Wnt/β- 连环蛋白通路是其中的关键分子枢纽，为产前不良发育导致的成年情绪障碍提供了全新的干预思路。

小编寄语：

生活中我们会发现，如果一个孩子从小体弱瘦小，长大了也总是心事重重的。

麦吉尔大学发现，胎儿生长受限会导致mPFC胰岛素响应性长期改变。雄性通过炎症通路，雌性通过发育通路（Wnt/β-连环蛋白），最终产生焦虑。mPFC局部输注胰岛素可逆转FR诱导的焦虑，为小于胎龄儿成年后的情绪障碍提供了潜在干预靶点。

https://doi.org/10.1016/j.bbi.2026.106887

欢迎转发分享