Nat Commun：揭示星形胶质细胞有助于调节大脑中的应激反应

星形胶质细胞可支持大脑中的神经细胞，以前人们认为它只起支持作用。外侧隔膜（lateral septum, LS）是大脑的一部分，起着调节各种行为的作用，包括恐惧反应、焦虑和社交行为。

当受到威胁或不愉快的刺激时，人类的身体会做出各种生理反应，包括释放压力激素、激活交感神经系统和做出逃避压力的行为。然而，过度或长期的压力会导致多种疾病，包括焦虑和抑郁等神经精神疾病。之前的研究表明，神经元主要负责压力反应。然而，星形胶质细胞在压力反应中的重要性尚不清楚。

在一项新的研究中，来自韩国首尔国立大学、大邱庆北科学技术院、韩国大脑研究所和庆北大学的研究人员发现星形胶质细胞在调节大脑外侧隔膜的压力反应（也称为应激反应）方面发挥着重要作用。他们通过雌性和雄性的大鼠实验发现，当它们的星形胶质细胞在受到厌恶性感觉和社交刺激时时，星形胶质细胞内的Ca²⁺ 水平都会升高，并释放出一种名为腺苷（adenosine）的信号物质，从而抑制邻近神经细胞的活动。

这一发现有望为心理健康治疗提供新的线索。相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Astrocytic inhibition of lateral septal neurons promotes diverse stress responses”。

这种Ca²⁺的升高通过 A1R 介导的信号传导减少了背侧LS（dorsal LS, LSd） 和中间 LS（intermediate LS, LSi）的兴奋性突触传递抑制了邻近的 LS 神经元，并通过 A2AR 介导的信号传导增强了 LSi的抑制性突触传递。与此同时，星形胶质细胞会降低远端 LS 神经元的抑制音调。在 LSd 中，星形胶质细胞会促进社交回避和焦虑，并增加社交压力下雄性小鼠的心率。与此相反，LSi 中的星形胶质细胞则会导致未遭受社交压力的雄性小鼠的心率升高和血液中皮质酮水平升高。这些结果表明，LS 内的星形胶质细胞和神经元之间的动态相互作用调节了对压力体验的生理和行为反应。

海马体对LS的输入是LS星形胶质细胞中Ca²⁺ 反应所必需的

这些作者还发现，星形胶质细胞会根据压力体验的类型做出不同的反应，并根据其在大脑中的位置以不同的方式发挥作用。

他们首次确定了星形胶质细胞感知应激、与神经细胞相互作用并调节其反应的机制。这阐明了星形胶质细胞在分子和神经回路水平上的作用，为理解应激反应提供了更精确的方法。

这些发现为开发通过靶向星形胶质细胞治疗压力、焦虑和抑郁的新疗法提供了可能。它有望帮助开发调节星形胶质细胞和神经细胞之间相互作用的技术或药物。

论文共同通讯作者Hyosang Lee教授说，“通过这项研究，我们了解到星形胶质细胞在压力和情绪调节中发挥着关键作用。我们希望在这项研究的基础上，为开发精神疾病的治疗方法做出贡献。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Kain Seo et al. Astrocytic inhibition of lateral septal neurons promotes diverse stress responses. Nature Communications, 2024, doi:10.1038/s41467-024-54376-x.