Neuron | 屠潔/楊帆/王立平揭示星形膠質細胞調控神經環路干預認知和行為的機制

2024年04月29日13:41:33 科學 9825

引言

評估和應對威脅在日常生活中至關重要。遺憾的是,許多精神疾病涉及受損的風險評估,影響患者、家庭和社會。這些行為背後的大腦過程還沒有得到很好的理解。

2024年4月19日,中國科學院深圳先進技術研究院屠潔、楊帆及王立平共同通訊(周辛夷與肖倩為共同第一作者)在neuron 在線發表題為「astrocyte-mediated regulation of blawfs1 neurons alleviates risk-assessment deficits in disc1-n mice」的研究論文,該研究表明星形膠質細胞介導的blawfs1神經元調節減輕了disc1-n小鼠的風險評估缺陷。該研究開發了一種轉基因小鼠模型(精神分裂症中斷1 [disc1]-n),在危險環境中具有中斷的迴避反應。該研究利用單核rna測序和路徑clamp偶聯以及實時rt-pcr技術,揭示了基底外側杏仁核(bla)中一組先前未被描述的以wolfram綜合征1 (wfs1)表達為標誌的谷氨酸能神經元,其活性受鄰近星形膠質細胞調節。

disc1-n小鼠的這些神經元表現出放電能力下降和與星形膠質細胞的通訊受損。值得注意的是,通過d-絲氨酸作用於blawfs1神經元的nmda受體,這些星形膠質細胞的光遺傳激活恢復了神經元的興奮性,從而改善了disc1-n小鼠的風險評估行為。該研究結果表明,bla星形膠質細胞是治療精神障礙風險評估功能障礙的一個有希望的靶點。

Neuron | 屠潔/楊帆/王立平揭示星形膠質細胞調控神經環路干預認知和行為的機制 - 天天要聞
當面對潛在的威脅時,動物和人類一樣會進行風險評估,協調大腦和身體功能來產生適應性的行為反應,比如迴避精神疾病常常擾亂正常的風險評估,在焦慮、抑鬱、雙相情感障礙和自閉症等情況下導致過度的風險規避,在物質使用障礙、精神分裂症和邊緣型人格障礙中導致低水平的風險規避表現。在一系列精神疾病中,這些紊亂的神經基礎尚不完全清楚。
基底外側杏仁核(bla)是杏仁核中的關鍵核,被認為在風險評估行為中起着至關重要的作用。然而,研究主要集中在其在主動迴避行為中的作用,而對其在風險評估及其後續行為(如迴避或接近)中的作用的探索有限。一些研究,包括那些涉及嚙齒動物和人類神經成像數據的研究,已經表明bla參與產生風險評估。然而,bla調控風險評估過程的確切神經元機制尚不清楚。不同類型的神經細胞,包括星形膠質細胞,在一個特定的大腦區域,經常協同工作,協調特定的功能。儘管如此,星形細胞-神經元通訊在各種精神疾病風險評估干擾的bla中的作用仍然未知。
Neuron | 屠潔/楊帆/王立平揭示星形膠質細胞調控神經環路干預認知和行為的機制 - 天天要聞

模式圖(credit: neuron

精神分裂症紊亂1 (disc1)基因與一系列精神疾病有關,包括精神分裂症、雙相情感障礙、重度抑鬱症等涉及異常的風險評估行為。儘管對各種表型的disc1突變動物模型進行了廣泛的研究,包括焦慮樣、抑鬱樣、社會行為異常和學習記憶受損,但尚未在任何disc1模型中直接研究與風險評估異常相關的具體神經機制。
該研究開發了一種可誘導的disc1-n末端片段轉基因小鼠模型,並注意到對不確定威脅的反應受損。本研究確定了bla星形膠質細胞對表達wolfram綜合征1 (wfs1)的谷氨酸能神經元亞群的選擇性影響,這對風險評估至關重要。在disc1-n小鼠中,這些神經元表現出放電減少和與星形膠質細胞的通信受損。bla星形膠質細胞的激活通過d-絲氨酸作用於n-甲基-天冬氨酸受體(nmdars),恢復了這些wfs1陽性神經元活性的降低,從而減輕了這些小鼠異常的風險評估行為。該研究揭示了星形細胞-神經元在精神疾病風險檢測中的相互作用,為針對風險評估行為的新型精神健康治療鋪平了道路。
https://www.cell.com/neuron/abstract/s0896-6273(24)00235-6


責編|探索君

排版|探索君

文章來源|「inature」

科學分類資訊推薦

X8.7級!太陽爆發十餘年來最強耀斑 能量究竟有多大?|封面科考隊 - 天天要聞

X8.7級!太陽爆發十餘年來最強耀斑 能量究竟有多大?|封面科考隊

封面新聞記者 張崢大自然的力量超出人類想像。最近,太陽耀斑、地磁暴、極光頻頻光顧熱搜頭條。我們肉眼可見的極光因為地磁暴引起,地磁暴與太陽耀斑密切相關,而太陽耀斑是什麼?有人會問:一個X級別的太陽耀斑能爆發多大的能量?對我們有多大的影響?北京時間5月15日,太陽繼續爆發出驚人的能量。在太陽活動區13664轉到日...
40萬元可當「洋院士」?遭質疑後他們緊急去頭銜 - 天天要聞

40萬元可當「洋院士」?遭質疑後他們緊急去頭銜

40萬元可當選?「洋院士」瘋狂擴招! 近日,西安一名90後博士當選歐洲自然科學院院士,成為「世界唯一一位90後院士」的消息,引起廣泛關注,「洋院士」的含金量遭受質疑。 網上流傳的一份名單中,2021年至今,60多名國內人士戴上了這一頭銜,其中不乏高校教授和企業高管。「洋院士」含金量質疑下,他們正緊急去掉頭銜。 截...
對接成功!梅州市首場高校院所和企業專利成果轉化對接活動舉行 - 天天要聞

對接成功!梅州市首場高校院所和企業專利成果轉化對接活動舉行

今天,嘉應學院聯合梅江區市場監督管理局開展專利轉化「校企」精準對接專場活動。活動現場,在相關部門的「牽線」下,廣東飛翔雲計算有限公司、廣東長樂燒酒業股份有限公司、豐順萬洋眾創城、豐順縣電聲行業商會與嘉應學院簽訂《科技創新框架合作協議》。廣東飛翔雲計算有限公司副總經理 劉湘明:希望藉助高校這個着力點,...
從飛行摩托到陸地航母,小鵬匯天趙德力創業十年:死磕到底,永不放棄 | 高質量發展調研行 - 天天要聞

從飛行摩托到陸地航母,小鵬匯天趙德力創業十年:死磕到底,永不放棄 | 高質量發展調研行

在廣東匯天航空航天科技有限公司(小鵬匯天)展廳的一角,有個特別的展品——2013年的第一代產品——飛行摩托。5月15日,當2024年「高質量發展調研行」廣東主題採訪活動來到小鵬匯天,問及趙德力十年創業的感受時,他說:「死磕到底,永不放棄。」當年,小鵬匯天創始人趙德力用網購的材料組裝了自己的初代產品,而10年來,...
研究速覽:非右撇子可能和雙相情感障礙特定特徵有關? - 天天要聞

研究速覽:非右撇子可能和雙相情感障礙特定特徵有關?

在神經發育障礙中,非右利手和雙手並用的情況很常見。至少在部分亞組中,雙相情感障礙的潛在病理生理學可能與神經發育途徑的功能障礙有關。然而當前,關於雙相情感障礙與非右利手和雙手並用之間相關性的研究甚少。2022年,德國一項全國性研究納入了2174名穩定的患者,旨在確定:(i)在長期雙相情感障礙患者樣本中,非右利...
世界最大山地災害實驗平台在東川投用 - 天天要聞

世界最大山地災害實驗平台在東川投用

泥石流被稱為「泥龍」昆明東川發育有100多條不同類型的泥石流溝其中蔣家溝所在的小江地區被稱為「泥石流天然博物館」東川站站長、研究員宋東日(右),東川站副站長、高級工程師鍾衛(左)和工程師魏麗在考察評估大橋河流域一處攔砂壩的磨損狀況。宋東日介紹在2007年被泥石流沖刷傾倒的1號觀測樓。雲南東川泥石流國家野外科...
NASA凌晨緊急澄清:阿波羅盆地並非阿波羅號真正登月地點 - 天天要聞

NASA凌晨緊急澄清:阿波羅盆地並非阿波羅號真正登月地點

阿波羅登月新視角:揭秘不為人知的着陸點與NASA的精密保密藝術在人類探索月球的輝煌篇章中,美國國家航空航天局(NASA)的阿波羅計劃無疑是最耀眼的篇章之一。長久以來,月球南極的阿波羅盆地作為公眾臆想中的神秘着陸地,承載了無數人對月球探索的浪漫幻想。
當嫦娥六號遭《華爾街日報》尖銳評論後,外國網友卻變得義憤填膺 - 天天要聞

當嫦娥六號遭《華爾街日報》尖銳評論後,外國網友卻變得義憤填膺

中國登月!沒錯,你沒聽錯。就是那個浩大的探索空間的事情。你說什麼?你覺得這僅僅是中國的勝利?嘿,再仔細看看,這是全人類的勝利!嫦娥六號的成功登陸月球,不僅是中國航天事業的勝利,也是人類探索宇宙奧秘的又一次巨大進步。西方媒體的失調情緒西方媒體對中國在太空探索的態度一直備受爭議。