【景昱-神经科学专栏】| 星形胶质细胞在DBS治疗抑郁症中的作用
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今天为大家分享的是“景昱—神经科学专栏”第六十二期，由吉航带来的“星形胶质细胞在DBS治疗抑郁症中的作用”，内容精彩，欢迎阅读。
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抑郁症是最常见的精神疾病之一，目前全世界约有3.5亿抑郁症患者。通过近五十年的努力，人们研发出种类繁多的抗抑郁药物，但其疗效不甚理想。法国Bourgogne大学临床神经科学的Adeline Etiévant等对药物和脑深部电刺激术（DBS）治疗抑郁症时神经胶质细胞发挥的作用进行综述，文章发表在2016年1月的《Front Cell Neurosci》上。
既往从抑郁症患者尸检和抑郁症动物模型的脑组织检测中，均发现胶质细胞发生结构和功能的改变。有研究者指出，前额叶皮质星形胶质细胞的缺失或功能改变可导致啮齿类动物的抑郁样行为。进一步研究发现，抗抑郁药物可直接或间接激活星形胶质细胞，诱导细胞表面的G蛋白偶联受体活化，进而释放神经递质以调节神经元间的信号交流及其对抗抑郁药物的应答。ATP是一种兴奋性神经递质，可被突触间隙外的核苷酸酶迅速水解为腺苷酸；腺苷酸激活腺苷酸A1受体后，强烈地抑制神经元兴奋信号的传导；腺苷酸诱导的抑郁样行为可被特异性腺苷酸拮抗剂及抗抑郁药阻断。
药物治疗抑郁症疗效有限，因此，临床上对应用DBS治疗抑郁症寄予厚望。近期有研究表明，DBS可调节星形胶质细胞的功能。在体外实验中，对星形胶质细胞施加高频电刺激可诱发钙离子移动和谷氨酸盐、ATP的释放。另有体外实验证实，DBS刺激与增加丘脑内ATP的外流有关。ATP外流可导致腺苷酸含量升高，从而活化腺苷酸A1受体，进而抑制兴奋性信号的传递。在抑郁症鼠实验模型中，DBS可引发抗抑郁效应，而具有神经毒性的木霉素L-alpha氨基-油酸（L-AAA）可削弱高频DBS的疗效。同时，小鼠抑郁症模型的DBS靶区--前额下边缘区（IL-PFC）的胶质细胞间隙连接的阻断，致使DBS的抗抑郁效应减弱。体内电生理实验证明，改变腺苷酸A1受体的功能和提升细胞外钾离子浓度时，星形胶质细胞可对DBS产生调节作用。星形胶质细胞还可通过腺苷酸激活A1受体调节轴突动作电位，影响神经元对高频刺激的应答。在利用逆向透析技术将富含钾离子的人工脑脊液灌注到IL-PFC中并记录5-羟色胺（5-HT）能神经元的变化的实验中，研究者观察到高频DBS无法在钾离子浓度升高时调节5-HT能神经元的活性（图1）。
图1. 星形胶质细胞参与DBS治疗作用的机制示意图。DBS刺激后，星形胶质细胞可促使神经递质谷氨酸盐（Glu）等释放，并激活突触后膜受体（绿色部分）；突触间隙的ATP可迅速被水解为腺苷酸，后者激活腺苷酸A1受体并抑制动作电位（红色部分）。动作电位时程的缩短有助于神经元维持对DBS高频应答。星形胶质细胞亦可维持钾离子平衡，防止钾离子浓度过高导致神经元活性受抑（蓝色部分）。
综上所述，星形胶质细胞在DBS发挥效应的过程中起重要作用，神经元与星形胶质细胞结构和功能的完好是DBS治疗抑郁症取得效果的必要条件之一。
（哈尔滨医科大学附属第二医院吉航编译，复旦大学附属华山医院花玮博士审校，《神外资讯》主编、复旦大学附属华山医院陈衔城教授终审）
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