BACKGROUND Parvalbumin (PV)-expressing interneurons are important for cognitive and emotional behaviors. These neurons express high levels of p11, a protein associated with depression and action of antidepressants. METHODS We characterized the behavioral response to subthreshold stress in mice with conditional deletion of p11 in PV cells. Using chemogenetics, viral-mediated gene delivery, and a specific ion channel agonist, we studied the role of dentate gyrus PV cells in regulating anxiety-like behavior and resilience to stress. We used electrophysiology, imaging, and biochemical studies in mice and cells to elucidate the function and mechanism of p11 in dentate gyrus PV cells. RESULTS p11 regulates the subcellular localization and cellular level of the potassium channel Kv3.1 in cells. Deletion of p11 from PV cells resulted in reduced hippocampal level of Kv3.1, attenuated capacity of high-frequency firing in dentate gyrus PV cells, and altered short-term plasticity at synapses on granule cells, as well as anxiety-like behavior and a pattern separation deficit. Chemogenetic inhibition or deletion of p11 in these cells induced vulnerability to depressive behavior, whereas upregulation of Kv3.1 in dentate gyrus PV cells or acute activation of Kv3.1 using a specific agonist induced resilience to depression. CONCLUSIONS The activity of dentate gyrus PV cells plays a major role in the behavioral response to novelty and stress. Activation of the Kv3.1 channel in dentate gyrus PV cells may represent a target for the development of cell-type specific, fast-acting antidepressants.

中文翻译：

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齿状回小白蛋白细胞中 Kv3.1 活性的降低会导致抑郁症的脆弱性。

背景表达小清蛋白（PV）的中间神经元对于认知和情绪行为很重要。这些神经元表达高水平的 p11，这是一种与抑郁症和抗抑郁药作用相关的蛋白质。方法 我们对 PV 细胞中 p11 有条件缺失的小鼠对阈下应激的行为反应进行了表征。使用化学遗传学、病毒介导的基因传递和特定的离子通道激动剂，我们研究了齿状回 PV 细胞在调节焦虑样行为和压力恢复中的作用。我们使用小鼠和细胞的电生理学、成像和生化研究来阐明 p11 在齿状回 PV 细胞中的功能和机制。结果 p11 调节细胞中钾通道 Kv3.1 的亚细胞定位和细胞水平。PV 细胞中 p11 的缺失导致海马 Kv3.1 水平降低，齿状回 PV 细胞的高频放电能力减弱，颗粒细胞突触的短期可塑性改变，以及焦虑样行为和模式分离缺陷。这些细胞中 p11 的化学抑制或缺失诱导了抑郁行为的脆弱性，而齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 的上调或使用特定激动剂的 Kv3.1 的急性激活诱导了对抑郁的恢复。结论 齿状回 PV 细胞的活性在对新奇和压力的行为反应中起主要作用。齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 通道的激活可能代表开发细胞类型特异性、速效抗抑郁药的目标。齿状回 PV 细胞的高频放电能力减弱，颗粒细胞突触的短期可塑性改变，以及焦虑样行为和模式分离缺陷。这些细胞中 p11 的化学抑制或缺失诱导了对抑郁行为的脆弱性，而齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 的上调或使用特定激动剂的 Kv3.1 的急性激活诱导了对抑郁的恢复。结论 齿状回 PV 细胞的活性在对新奇和压力的行为反应中起主要作用。齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 通道的激活可能代表开发细胞类型特异性、速效抗抑郁药的目标。齿状回 PV 细胞的高频放电能力减弱，颗粒细胞突触的短期可塑性改变，以及焦虑样行为和模式分离缺陷。这些细胞中 p11 的化学抑制或缺失诱导了对抑郁行为的脆弱性，而齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 的上调或使用特定激动剂的 Kv3.1 的急性激活诱导了对抑郁的恢复。结论 齿状回 PV 细胞的活性在对新奇和压力的行为反应中起主要作用。齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 通道的激活可能代表开发细胞类型特异性、速效抗抑郁药的目标。以及类似焦虑的行为和模式分离缺陷。这些细胞中 p11 的化学抑制或缺失诱导了对抑郁行为的脆弱性，而齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 的上调或使用特定激动剂的 Kv3.1 的急性激活诱导了对抑郁的恢复。结论 齿状回 PV 细胞的活性在对新奇和压力的行为反应中起主要作用。齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 通道的激活可能代表开发细胞类型特异性、速效抗抑郁药的目标。以及类似焦虑的行为和模式分离缺陷。这些细胞中 p11 的化学抑制或缺失诱导了对抑郁行为的脆弱性，而齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 的上调或使用特定激动剂的 Kv3.1 的急性激活诱导了对抑郁的恢复。结论 齿状回 PV 细胞的活性在对新奇和压力的行为反应中起主要作用。齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 通道的激活可能代表开发细胞类型特异性、速效抗抑郁药的目标。1 使用特定的激动剂诱导对抑郁症的恢复。结论 齿状回 PV 细胞的活性在对新奇和压力的行为反应中起主要作用。齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 通道的激活可能代表开发细胞类型特异性、速效抗抑郁药的目标。1 使用特定的激动剂诱导对抑郁症的恢复。结论 齿状回 PV 细胞的活性在对新奇和压力的行为反应中起主要作用。齿状回 PV 细胞中 Kv3.1 通道的激活可能代表开发细胞类型特异性、速效抗抑郁药的目标。