研究强调星形胶质细胞在VTA多巴胺神经元突触调节中的作用

星形胶质细胞是具有独特星形的胶质细胞的一个亚群，已知在许多神经元功能中起着至关重要的作用，包括突触支持、能量代谢的调节和大脑血液流动的控制。虽然许多研究已经调查了它们的功能和相关机制，但它们对大脑健康功能的贡献尚未完全揭示。

CNR神经科学研究所和帕多瓦大学、意大利理工学院(IIT)和意大利勒马尔切理工大学的研究人员最近进行了一项研究，调查了星形胶质细胞在所谓的腹侧被盖区(VTA)中迄今为止难以捉摸的作用，VTA是中皮质边缘回路的枢纽，在认知、运动、奖励、动机和厌恶中起着基本作用。他们的研究结果发表在自然神经科学提示星形胶质细胞参与了VTA多巴胺神经元的突触调节。

“从上世纪90年代开始，我们的研究主要探索了星形细胞钙信号在大脑中的作用，”进行这项研究的研究人员之一乔治·卡米尼奥托(Giorgio Carmignoto)告诉MedicalXpress。“在我们最新的研究中，我们研究了星形胶质细胞是否调节腹侧被盖区(VTA)多巴胺能神经元的活动。这项研究的灵感来自于我们的信念，即在所有的大脑回路中，无一例外，星形胶质细胞和神经元都是通过突触回路特异性和相互信号以不同方式塑造大脑网络活动的基本组成部分。

“我们的论文是四个不同小组(....)激烈、长期合作的最终产物一组结合了不同的技能)。埃齐奥·博索(最近去世的著名音乐导演)写道:“做音乐只有一种方式:一起。”我们可以把这句话变成我们自己的:“做科学只有一种方式:一起。”

Carmignoto和他的同事们的研究背后的关键思想是，大脑的功能依赖于高度相互作用的神经元和星形胶质细胞网络。在他们最近的研究中，他们开始专门研究星形胶质细胞在VTA回路中的作用，这在以前的文献中很少被探索。

过去的研究结果表明，多巴胺和内源性大麻素在多巴胺能神经元树突水平上的释放可以作用于突触前末梢和突触后神经元，以调节VTA的活动。Carmignoto和他的同事开始探索这些先前报道的神经元信号也招募星形胶质细胞的可能性，星形胶质细胞反过来调节VTA突触电路。

为了做到这一点，他们首先进行了一系列电生理实验，在这些实验中，他们记录了小鼠VTA组织切片中多巴胺能神经元对的活动。这使他们能够确定在另一个多巴胺神经元被激发后，对其中一个多巴胺神经元的兴奋性突触传递是否增加。

研究小组的另一名成员Marta Gómez-Gonzalo解释说:“在对多巴胺神经元附近的星形胶质细胞进行的脑成像实验中，我们研究了星形胶质细胞是否以及如何与钙升高反应多巴胺神经元中诱导的爆发性放电。”

“根据我们获得的结果，我们提出星形胶质细胞是由多巴胺和内源性大麻素激活的。事实上，在与Fiorenzo Conti的团队合作中，我们提供了证据，证明脉冲神经元通过激活多巴胺2型和内源性大麻素1型受体，诱导附近星形胶质细胞反复出现钙含量升高。”

Carmignoto和他的同事随后使用电子显微镜进行了一系列实验，证实了多巴胺2型和内源性大麻素1型受体在星形胶质细胞中共表达。利用药理学和遗传学技术，他们还证明了星形胶质细胞中这两种受体的激活，可能随后是谷氨酸的释放，在调节突触传递到VTA多巴胺能神经元中起着关键作用。

最后，研究人员使用化学发生工具选择性地激活活小鼠VTA中的星形胶质细胞，并观察该区域的活动。他们的观察显示，星形胶质细胞调节VTA多巴胺神经元的爆发性放电，并诱导过度运动。

Carmignoto说:“我们发现了一种迄今为止未知的、依赖于性别和年龄的星形胶质细胞介导的机制，即兴奋性传递到VTA多巴胺能神经元的长期突触增强。”“与兴奋性传递对VTA多巴胺能神经元放电活动的关键作用一致，我们与卡利亚里的Annalisa Muntoni和热诺亚的Francesco Papaleo合作，发现体内星形胶质细胞激活增加了VTA多巴胺神经元的爆发放电，并诱导运动过度，一种已知与VTA多巴胺能神经元活动增加有关的行为。

“在我们看来，这是一个重要的观察，因为VTA多巴胺神经元的爆发是多巴胺神经元用来调节多个VTA目标区域多巴胺释放的代码，从而控制各种行为状态，包括奖励和厌恶、学习、动机、注意力和运动活动。”

总的来说，这组研究人员最近的工作提出了一个假设，即人与人之间的相互交流星形胶质细胞而VTA中的神经元在其表现中起着至关重要的作用多巴胺端依赖行为。已知这些行为与许多精神疾病有关，包括强迫症还有毒瘾。

在未来，Carmignoto和他的同事们提出的发现可能有助于阐明这些条件的机制，以及与多巴胺能系统失调相关的其他病理。

Gómez-Gonzalo补充说:“在我们接下来的研究中，我们计划调查VTA内多巴胺能神经元-星形胶质细胞相互通信的失调是否会导致疾病状态的发展，包括药物成瘾、动机障碍和具有强烈运动成分的精神障碍，如注意力缺陷/多动症。”

©2022科学BOB体育赌博X网络