Short abstract Habituation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis to repeated homotypic stressors is crucial for the organism’s well-being. Many physiological and psychological disorders are associated with HPA axis dysfunction. Here, we show that glucocorticoid receptors in CRF neurons of the hypothalamic paraventricular nucleus are essential for HPA habituation. By increasing inhibitory tone onto CRF neurons, glucocorticoid receptors led to essential cellular modulation and hypothalamic-pituitary-adrenal axis activation dampening, when re-exposed to the same stressor.

Abstract An adaptive stress response involves various mediators and circuits orchestrating a complex interplay of physiological, emotional and behavioural adjustments. We identified a population of corticotropin-releasing hormone (CRH) neurons in the lateral part of the interstitial nucleus of the anterior commissure (IPACL) – a subdivision of the extended amygdala, which exclusively innervate the substantia nigra (SN). Specific stimulation of this circuit elicits arousal and avoidance behaviour contingent on CRH receptor 1 (CRHR1) located at axon terminals in the SN, which originate from external globus pallidus (GPe) neurons. The neuronal activity prompting the observed behaviour is shaped by IPACL CRH and GPe CRHR1 neurons coalescing in the SN. These results delineate a novel tripartite CRH circuit functionally connecting extended amygdala and basal ganglia nuclei to drive arousal and avoidance behaviour. One-Sentence Summary Brain centres involved in emotional and motor control are connected through a stress peptide promoting arousal and avoidance behaviour

N6-Methyladenosine (m6A) is an abundant internal RNA modification that regulates transcript processing and translation. The regulation of brain m6A by stressful stimuli in vivo and its role in the stress response are currently unknown. Here, we provide a detailed analysis of the stress-epitranscriptome using m6A-Seq, global and gene-specific m6A measurements. We show that stress exposure and glucocorticoids alter m6A and its regulatory network in a region- and time-specific manner. We demonstrate that depletion of the methyltransferase Mettl3 and the demethylase Fto in adult neurons increases fear memory, and alters the transcriptome response to fear as well as synaptic plasticity. Finally, we report that regulation of m6A is impaired in major depressive disorder patients following glucocorticoid receptor activation. Our findings indicate that brain m6A represents a novel layer of complexity in gene expression regulation after stress and that dysregulation of the m6A-response may contribute to the pathophysiology of stress-related psychiatric disorders.

Abstract Cell-cell communication is mediated by membrane receptors and their cognate ligands, such as the Eph/ephrin system, and dictates physiological processes, including cell proliferation and migration. However, whether and how Eph/ephrin signaling culminates in transcriptional regulation is largely unknown. Epigenetic mechanisms are key for integrating external “signals”, e.g., from neighboring cells, into the transcriptome. We have previously reported that ephrinA5 stimulation of immortalized cerebellar granule (CB) cells elicits transcriptional changes of lncRNAs and protein-coding genes. LncRNAs represent important adaptors for epigenetic writers through which they regulate gene expression. Here, we investigate the interaction of lncRNA with protein-coding genes by the combined power of in silico modeling of RNA/DNA interactions and respective wet lab approaches, in the context of ephrinA5-dependent regulation of cellular motility. We found that Snhg15 , a cancer-related lncRNA, forms a triplex structure with the Ncam1 promoter and interacts with DNMT1. EphrinA5 stimulation leads to reduced Snhg15 expression, diminished Snhg15 /DNMT1 interaction and decreased DNMT1 association with the Ncam1 promoter. These findings can explain the attenuated Ncam1 promoter methylation and elevated Ncam1 expression that in turn elicits decreased cell motility of CB cells. Hence, we propose that ephrinA5 influences gene transcription via lncRNA-targeted DNA methylation underlying the regulation of cellular motility.