Neuron | 浙江大学康利军团队揭示胶质细胞调控神经元适应性和衰老退变的神经机制
来源:生物探索 2024-03-10 10:15
这项研究表明,胶质细胞作为GABA的重要来源,在年轻人和老年人的关键神经元功能。这强调了靶向胶质瘤GABA能转导作为促进健康衰老和维持神经元稳定性的终身策略的重要性。
浙江大学康利军团队在Neuron 在线发表题为“Phasic/tonic glial GABA differentially transduce for olfactory adaptation and neuronal aging”的研究论文,该研究发现鞘状神经胶质细胞(AMsh glia)可以通过两条不同的GABA信号通路,分别调控嗅觉神经元的实时嗅觉适应性和长时程衰老退变。
通过基因筛选,该研究发现GABA通过AMsh胶质细胞的bestrophin-9/-13/-14阴离子通道渗透,主要激活邻近ASH感觉神经元的代谢性GABAB受体GBB-1。这种神经胶质GABA的滋补作用通过保守的信号通路调节ASH神经元和嗅觉反应的年龄相关变化,诱导神经保护。此外,钙诱发的囊状胶质GABA释放作用于脑灰质灰神经元的嗜离子性GABAA受体LGC-38,调节嗅觉适应。这些发现强调了神经胶质GABA在维持健康衰老和神经元稳定性方面的重要意义。
神经胶质细胞表现出高度活跃的钙动力学,它可以通过一系列离子通道和受体影响神经元活动和感觉转导。这些过程是通过释放胶质递质如谷氨酸、氨基丁酸(GABA)、D-丝氨酸和ATP来维持突触稳态和调节行为。
GABA是主要的抑制性神经递质,它通过两种不同的模式调节神经元的兴奋性:相位抑制和强直抑制。GABA在成人大脑中的主要作用被称为相抑制,这与GABAA受体短暂激活后的突触后超极化有关。另一方面,低浓度的环境GABA持续扩散,激活突触后GABA受体,缓慢而持久地抑制。这种强直抑制在睡眠、记忆和认知等日常活动中起着强大的调节作用。
越来越多的证据表明,不仅GABA能神经元,神经胶质细胞也通过合成和释放GABA来维持神经兴奋-抑制平衡、可塑性等功能。然而,目前对神经胶质GABA能转导和功能的了解是有限的。值得注意的是,星形胶质细胞通过GABA渗透性阴离子通道besstrophin 1 (Best1)和/或通过反向模式的GABA转运蛋白以强直性方式释放GABA。迄今为止,神经胶质GABA信号传导的相位模式尚未见报道。
模式图(Credit: Neuron)
秀丽隐杆线虫的神经系统仅由302个神经元和56个胶质细胞组成。这些神经胶质细胞在起源、发育、形态、表达谱和功能上与哺乳动物神经胶质细胞有相似之处。先前的研究表明,线虫胶质细胞可以调节神经突发育、神经元兴奋性、感觉介导反应、运动、睡眠样行为、与年龄相关的交配行为下降和寿命。然而,秀丽隐杆线虫神经胶质细胞和神经元之间的信号转导仍然知之甚少。简而言之,这项研究表明,胶质细胞作为GABA的重要来源,在年轻人和老年人的关键神经元功能。这强调了靶向胶质瘤GABA能转导作为促进健康衰老和维持神经元稳定性的终身策略的重要性。
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