Nature：大脑中的星形胶质细胞在强迫症中起着关键作用

在一项新的研究中，来自美国加州大学洛杉矶分校的研究人员发现一种通常被描述为大脑支持系统的细胞似乎在强迫性障碍（obsessive-compulsive disorder, 又称为强迫症）相关行为中发挥着重要作用。相关研究结果于2023年4月12日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Astrocyte–neuron subproteomes and obsessive–compulsive disorder mechanisms”。

强迫症是一种不完全被理解的疾病。这种关于强迫症背后的大脑机制的新线索对人们来说是一个惊喜。他们最初试图研究神经元如何与称为星形胶质细胞的辅助细胞相互作用，众所周知，星形胶质细胞为神经元提供支持和保护。

然而，科学家们仍在试图了解这些复杂的细胞在精神病和神经退行性疾病中发挥的明显作用。

在这项新的研究中，通过研究小鼠的神经元和星形细胞所表达的蛋白，这些作者发现一种与强迫症和神经元中的重复行为有关的蛋白也存在于星形胶质细胞中。这一发现表明，靶向星形胶质细胞和神经元的治疗策略可能对强迫症和潜在的其他大脑疾病有用。

论文通讯作者、加州大学洛杉矶分校医学院生理学与神经生物学教授Baljit Khakh说，“我们的研究揭示了一种新的细胞机制，它不仅涉及我们已知的神经元，而且还涉及星形胶质细胞，它们一起发挥作用。如今我们可能扩大我们在这个领域的研究，以涵盖更多的机制和细胞。”

强迫症是一种以重复性思维和行动为特征的终身焦虑症，估计有2%～3%的美国人在他们的一生中受到影响，尽管由于漏报和诊断不足，这种患病率可能更高。心理治疗、抗抑郁药物或这两者联合使用通常都是治疗强迫症的处方，但现有的治疗对相当一部分患者是无效的。

一种称为纹状体（striatum）的大脑区域参与决策和运动控制，被认为在强迫症中起着关键作用。这些作者在研究星形胶质细胞和神经元之间的相互作用时，研究的正是这个大脑区域。

Khakh是近年来广泛研究星形胶质细胞的研究人员之一，这要归功于技术的进步，使研究这些复杂的细胞更加可行。虽然以前的研究比较了神经元和星形胶质细胞之间的基因表达，但这项新研究通过分析蛋白表达推进了人们对这两种细胞类型之间相互作用的理解。

纹状体星形胶质细胞和神经元的蛋白质组。图片来自Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05927-7。

论文第一作者、加州大学洛杉矶分校医学院神经科学博士生Joselyn Soto说，“我们真地必须研究一下蛋白，因为它们非常复杂和多样化。根据哪种细胞表达哪些蛋白，我们可以预测细胞的功能。”

这些作者使用多种方法来分离和可视化观察纹状体内的神经元和星形胶质细胞中的蛋白。当他们比较在神经元和星形胶质细胞中发现的蛋白时，他们意外地发现这两者都含有一种与强迫症有关的蛋白，即SAPAP3。

这些作者通过将SAPAP3蛋白重新导入经过基因改造后缺乏表达该蛋白的基因的小鼠的神经元和星形胶质细胞中来检验他们的发现。他们发现当他们测量该蛋白对强迫性和焦虑（强迫症的两种典型特征）的影响时，这两种类型的细胞以不同的方式进行相互作用。

在SAPAP3蛋白导入星形胶质细胞和神经元中后，这些小鼠不再强迫自己梳理毛发，这表明这两种类型的细胞都可能成为旨在遏制强迫性的有效治疗靶标。然而，只有表达SAPAP3蛋白的神经元与小鼠的焦虑减少有关，这表明星形胶质细胞可能不是治疗强迫症中焦虑症状的一种好的靶标。

Soto说，未来的研究将深入探讨这些细胞之间的相互作用如何影响行为。Soto说，“这是两种主要的细胞类型---一种要能发挥作用就离不开另一种的支持。我们真地想了解这个大脑区域内的这些多细胞相互作用如何产生这些复杂的行为，包括强迫性和焦虑。”

Khakh补充说，还需要开展更多的研究来了解星形胶质细胞如何形成和维持，这项新研究的意外发现证实了追求基础生物学问题以帮助形成关于疾病基础的新想法的价值。他说，“这是从一个基本问题开始的：什么蛋白构成了这种复杂的细胞？。在一开始，我们不可能预测到它与强迫症的潜在相关性。” （生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Joselyn S. Soto et al. Astrocyte–neuron subproteomes and obsessive compulsive–disorder mechanisms, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05927-7.