小胶质细胞,作为中枢神经系统(CNS)的常驻免疫细胞,通过释放促炎因子(化学信号分子)来调节炎症反应。尽管小胶质细胞的神经炎症功能已有充分记载,但星形胶质细胞(一种特殊类型的胶质细胞)在神经生长和发育中的确切作用直到最近才逐渐明晰。为阐明星形胶质细胞在神经炎症以及重度抑郁症(MDD)病理生理学中的作用,由美国威斯康星大学外科系的Gaurav Singhal博士领导的研究团队对现有文献进行了深入综述。他们的研究结果将发表于Neuroprotection期刊。
谈及本研究动机时,Singhal博士表示:"MDD是全球致残的主要原因之一,影响着各个年龄层和地区的超过2.8亿人口。此外,MDD造成巨大的经济负担,仅美国每年的相关费用就超过3260亿美元。深入理解星形胶质细胞在神经炎症中的作用,将有助于开发治疗抑郁症及其他精神障碍的新方法。"
研究团队首先利用PubMed和Google Scholar等广泛使用的在线数据库展开了系统的文献检索。他们评估了226篇涉及星形胶质细胞、神经炎症及抑郁症的研究论文。为确保研究质量,团队严格遵循系统评价与Meta分析优先报告条目(PRISMA)指南。
分析显示,星形胶质细胞对维持神经元间突触连接的结构完整性至关重要。其释放的脑源性神经营养因子和成纤维细胞生长因子-2等神经营养因子,对促进神经突生长和突触形成具有关键作用。除稳定由神经元-星形胶质细胞-神经元构成的三方突触外,星形胶质细胞还通过调节离子环境促进神经元间的有效通讯。值得注意的是,星形胶质细胞形态和功能的改变会导致突触连接性下降,从而诱发抑郁症状。
此外,研究团队发现MDD中存在一种由活化小胶质细胞和星形胶质细胞共同介导的关键机制,可导致持续性神经炎症。该机制的第一步是活化小胶质细胞释放肿瘤坏死因子-α和白介素-1等促炎因子。这些信号继而诱导星形胶质细胞分泌额外的炎症化学物质,从而放大神经炎症反应。
Singhal博士详细阐述了MDD病程中小胶质细胞与星形胶质细胞的分子互作:"星形胶质细胞内钙离子浓度升高可诱导三磷酸腺苷(ATP)释放,进而触发小胶质细胞的延迟性钙反应。经过多轮星形胶质细胞释放的ATP激活后,小胶质细胞最终发生凋亡或程序性细胞死亡。"
另据临床前研究显示,小鼠模型中负责产生乳酸的星形胶质细胞乳酸脱氢酶A对维持神经元兴奋性至关重要。研究发现一种称为组蛋白乳酸化的过程(乳酸分子添加到DNA中的组蛋白上)会改变基因表达,从而促进星形胶质细胞驱动的神经炎症。
综上所述,本研究揭示了星形胶质细胞功能异常的分子机制:通过增加炎症因子的表达和分泌,星形胶质细胞从神经保护角色转变为促进神经炎症的角色。
Story Source:
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Journal Reference:
Gaurav Singhal, Saurabh Singhal, Bernhard T. Baune.Role of astrocyte in neuroinflammation‐induced loss in neuroplasticity and subsequent onset of depression: A systematic review.Neuroprotection, 2025; DOI:10.1002/nep3.70009
2025-06-26
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