小胶质细胞作为中枢神经系统(CNS)的常驻免疫细胞,通过释放促炎细胞因子(化学信号分子)调节炎症反应。虽然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得以阐明。为了揭示星形胶质细胞在神经炎症及重度抑郁症(MDD)病理生理学中的作用,由美国威斯康星大学外科系Gaurav Singhal博士领导的研究团队开展了深入的文献综述。其研究结果将发表于《神经保护》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,影响所有年龄层和地区超过2.8亿人口。此外,MDD带来的经济负担巨大,仅美国年耗资就超过3260亿美元。深入理解星形胶质细胞在神经炎症中的作用,有助于开发治疗抑郁症及其他精神障碍的新疗法"。
研究团队通过PubMed和Google Scholar等常用在线数据库展开全面文献检索,评估了226篇涉及星形胶质细胞、神经炎症与抑郁症的研究论文。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具有关键作用。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至关重要。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有效通讯。值得注意的是,星形胶质细胞形态与功能的改变会导致突触连接性下降,进而诱发抑郁症状。
研究还发现,MDD中存在由活化小胶质细胞和星形胶质细胞共同介导的持续神经炎症机制:第一步由活化小胶质细胞释放肿瘤坏死因子-α和白介素-1等促炎细胞因子;这些信号继而诱导星形胶质细胞分泌更多炎症化学物质,从而放大神经炎症反应。
Singhal博士详细阐释了MDD中小胶质细胞与星形胶质细胞的分子互作机制:"星形胶质细胞内钙离子水平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钙反应。经历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(程序性细胞死亡)"。
此外,基于小鼠模型的临床前研究表明,负责乳酸合成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。研究发现乳酸介导的组蛋白修饰过程(乳酸分子与DNA中组蛋白结合)会改变基因表达,从而促进星形胶质细胞驱动的神经炎症。
本研究综合揭示了星形胶质细胞功能失调的分子机制:通过增加炎性细胞因子的表达与分泌,星形胶质细胞从神经保护角色转变为神经炎症的促进者。
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
2025-06-30
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