Circulating blood glucocorticoid levels are dynamic and responsive to stimuli that impact autonomic function. In the brainstem, vagal afferent terminals release the excitatory neurotransmitter glutamate onto neurons in the nucleus of the solitary tract (NTS). Vagal afferents integrate direct visceral signals and circulating hormones with ongoing NTS activity to control autonomic function and behavior. Here we investigated the effects of corticosterone (CORT) on glutamate signaling in the NTS using patch-clamp electrophysiology on brainstem slices containing the NTS and central afferent terminals from male C57BL/6 mice. We found that CORT rapidly decreased both action-potential evoked and spontaneous glutamate signaling. The effects of CORT were phenocopied by dexamethasone and blocked by mifepristone, consistent with glucocorticoid receptor (GR) mediated signaling. While mRNA for GR was present in both the NTS and vagal afferent neurons, selective intracellular quenching of G-protein signaling in postsynaptic NTS neurons eliminated the effects of CORT. We then investigated the contribution of retrograde endocannabinoid (eCB) signaling, which has been reported to transduce non-genomic GR effects. Pharmacological or genetic elimination of the cannabinoid type 1 (CB1) receptor signaling blocked CORT suppression of glutamate release. Together our results detail a mechanism whereby the NTS integrates endocrine CORT signals with fast neurotransmission to control autonomic reflex pathways.

中文翻译：

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皮质酮通过逆行内源性大麻素信号抑制孤束核中迷走神经传入谷氨酸盐的释放。

循环血液中的糖皮质激素水平是动态的，对影响自主神经功能的刺激有反应。在脑干中，迷走神经传入末梢将兴奋性神经递质谷氨酸盐释放到孤束核 (NTS) 中的神经元上。迷走神经传入将直接内脏信号和循环激素与持续的 NTS 活动整合在一起，以控​​制自主神经功能和行为。在这里，我们研究了皮质酮 (CORT) 对 NTS 中谷氨酸信号传导的影响，使用膜片钳电生理学对包含来自雄性 C57BL/6 小鼠的 NTS 和中枢传入末梢的脑干切片进行研究。我们发现 CORT 迅速降低了动作电位诱发和自发性谷氨酸信号。CORT 的作用被地塞米松表型复制并被米非司酮阻断，与糖皮质激素受体 (GR) 介导的信号传导一致。虽然 GR 的 mRNA 存在于 NTS 和迷走神经传入神经元中，但突触后 NTS 神经元中 G 蛋白信号传导的选择性细胞内淬灭消除了 CORT 的影响。然后，我们研究了逆行内源性大麻素 (eCB) 信号的贡献，据报道，该信号转导非基因组 GR 效应。1 型大麻素 (CB1) 受体信号的药理学或基因消除阻止了 CORT 对谷氨酸释放的抑制。我们的结果一起详细说明了一种机制，即 NTS 将内分泌 CORT 信号与快速神经传递相结合，以控制自主反射通路。突触后 NTS 神经元中 G 蛋白信号的选择性细胞内淬灭消除了 CORT 的影响。然后，我们研究了逆行内源性大麻素 (eCB) 信号的贡献，据报道，该信号转导非基因组 GR 效应。1 型大麻素 (CB1) 受体信号的药理学或基因消除阻止了 CORT 对谷氨酸释放的抑制。我们的结果一起详细说明了一种机制，即 NTS 将内分泌 CORT 信号与快速神经传递相结合，以控制自主反射通路。突触后 NTS 神经元中 G 蛋白信号的选择性细胞内淬灭消除了 CORT 的影响。然后，我们研究了逆行内源性大麻素 (eCB) 信号的贡献，据报道，该信号转导非基因组 GR 效应。1 型大麻素 (CB1) 受体信号的药理学或基因消除阻止了 CORT 对谷氨酸释放的抑制。我们的结果一起详细说明了一种机制，即 NTS 将内分泌 CORT 信号与快速神经传递相结合，以控制自主反射通路。1 型大麻素 (CB1) 受体信号的药理学或基因消除阻止了 CORT 对谷氨酸释放的抑制。我们的结果一起详细说明了一种机制，即 NTS 将内分泌 CORT 信号与快速神经传递相结合，以控制自主反射通路。1 型大麻素 (CB1) 受体信号的药理学或基因消除阻止了 CORT 对谷氨酸释放的抑制。我们的结果一起详细说明了一种机制，即 NTS 将内分泌 CORT 信号与快速神经传递相结合，以控制自主反射通路。