来自南方医科大学的研究人员在新研究中证实,星形胶质细胞释放ATP是抑郁症发病的一个重要生物学机制,相关论文“星形胶质细胞来源的ATP调节抑郁样行为”发表在《自然医学》杂志上。
南方医科大学的高天明教授和朱心红教授为这篇论文的共同通讯作者。前者为“长江学者”特聘教授,国际著名杂志《Stroke》特约审稿人,主要研究方向包括脑损伤与修复机制、突触发育和可塑性分子机制、离子通道结构与功能等。后者是广东省“珠江学者”特聘教授,主要研究方向为精神疾病发生机制及防治研究。
抑郁症是一种以心境低落为主要特征的情感性精神障碍综合征,典型表现包括情绪低落、思维迟钝、语言动作减少、对工作失去兴趣、负罪感以及自觉无用,患者常有自杀倾向。全球约16%的人口受重症抑郁症影响,是重要的致残原因之一。
目前对抑郁症的潜在生物学机制仍知之甚少。以往的动物研究、抑郁症患者尸检脑组织分析和成像研究均提示,星形胶质细胞功能障碍在抑郁症发病中起重要作用,已成为社会应激致抑郁症病理生理机制研究的新热点和预防抑郁症的新作用靶点。因此,探讨星形胶质细胞调控抑郁行为的分子机制具有极其重要的意义。
在这项研究中,研究人员确定了ATP是星形胶质细胞调节成年小鼠抑郁样行为的关键因子。他们发现,大脑中ATP丰度较低的小鼠对社会竞争失败更敏感。给予ATP可诱导快速的抗抑郁样效应。此外,缺失肌醇1,4,5-三磷酸2型受体以及转基因阻断囊泡胶质传递,可导致星形胶质细胞ATP释放缺陷,引起抑郁样行为,而给予ATP可缓解这种行为。
过去的研究证实,Gq G蛋白是一种仅表达于星形胶质细胞的偶联受体,可启动选择性激活星形胶质细胞Ca2+信号。利用表达Gq G蛋白的转基因小鼠,研究人员发现刺激星形胶质细胞释放内源性ATP可诱导抑郁小鼠模型的抗抑郁样效应。此外,内侧前额叶皮层的P2X2受体介导了ATP的抗抑郁样效应。
新研究揭示了抑郁症相关的一条分子机制,为更深入地认识抑郁症病因机制、探索治疗抑郁症的新靶点指明了方向。
核心发现:星形胶质细胞释放ATP是抑郁症的重要生物学机制,ATP具有快速抗抑郁作用,P2X2受体是关键靶点。
原文摘要:星形胶质细胞来源的ATP调节抑郁样行为。重症抑郁症(MDD)是一种致残性疾病,影响全球约16%的人口,但其潜在生物学机制尚不清楚。动物研究、尸检脑分析和成像研究提示胶质细胞功能障碍参与MDD病理生理,但星形胶质细胞调节抑郁行为的分子机制尚未明确。本研究确定ATP是星形胶质细胞调节成年小鼠抑郁样行为的关键因子。我们观察到对社会竞争失败敏感的小鼠大脑中ATP丰度较低。此外,给予ATP可诱导快速抗抑郁样效应。缺乏肌醇1,4,5-三磷酸2型受体和转基因阻断囊泡胶质传递均可导致星形胶质细胞ATP释放缺陷,引起抑郁样行为,而给予ATP可挽救。利用仅在星形胶质细胞中表达Gq G蛋白偶联受体的转基因小鼠选择性激活星形胶质细胞Ca2+信号,我们发现刺激星形胶质细胞释放内源性ATP可诱导抑郁小鼠模型的抗抑郁样效应。此外,内侧前额叶皮层的P2X2受体介导了ATP的抗抑郁样效应。这些结果突显了星形胶质细胞ATP释放作为MDD的生物学机制。