Nature Communications：海马星形胶质细胞调控焦虑行为

星形胶质细胞在调控神经元突触传递过程中发挥关键作用：分布在神经元周围的星形胶质细胞分支结构通过神经递质受体感知正在进行的突触信号变化，并通过释放神经递质影响突触传递。减少海马星形胶质细胞的囊泡释放抑制认知记忆的形成，慢性激活星形胶质细胞可增强恐惧记忆。

创伤后应激障碍和抑郁症存在异常、不受控制的焦虑状态，星形胶质细胞参与其中。抑郁症患者尸检后大脑的海马、前额叶皮质中星形胶质细胞数量和密度降低。此外，在动物模型中利鲁唑或氟西汀抗精神病药物可以减弱应激引起的星形胶质细胞数量减少。

2022年11月7日韩国首尔大学Sung Joong Lee研究团队揭示了海马星形胶质细胞通过ATP介导的突触稳态调控焦虑情绪。

通过虚拟现实技术模拟高架十字迷宫实验，小鼠更愿意停留在闭合臂区域。双光子显微镜活体成像技术对头部固定小鼠进行成像，观察到小鼠在进入虚拟的开放臂区域时，大多数海马星形胶质细胞胞内钙离子活性增加。进一步光遗传学技术特异性激活海马星形胶质细胞后，小鼠进入开放臂区域的时间增加，在旷场实验中也促进小鼠进入中心区域，这就表明激活海马星形胶质细胞具有抗焦虑的作用。

图1：VR技术联合双光子显微镜动态监测星形胶质细胞活性

免疫荧光实验发现光激活海马星形胶质细胞后周围区域的神经元活性也明显增多，电生理实验表明激活海马星形胶质细胞可增强自发性突触后电流。

图2：光激活海马星形胶质细胞抗焦虑

活化的星形胶质细胞释放ATP，谷氨酸和D-丝氨酸等神经递质。但研究人员通过离体实验发现激活星形胶质细胞后促进ATP的释放，但谷氨酸和D-丝氨酸释放并未出现增加。电生理实验进一步表明ATP能够增强海马神经元自发性兴奋性突触后电流。嘌呤能受体拮抗剂可阻断光激活星形胶质细胞引起的神经元自发性兴奋性突触后电流的增加，表明ATP受体信号通路参与星形胶质细胞增强神经元活性的过程。

给予嘌呤能受体拮抗剂后光激活海马星形胶质细胞并不能增加小鼠在高架十字迷宫中开放臂区域的停留时间，也并不能促进小鼠在旷场实验中心区域的停留时间，表明抑制ATP信号通路后激活海马星形胶质细胞活性不能发挥抗焦虑作用。

图3：阻断ATP信号抑制海马星形胶质细胞的抗焦虑作用

本文通过发现海马星形胶质细胞通过增加细胞内钙信号对焦虑环境作出反应，这种调节作用依赖于ATP，干预海马星形胶质细胞活性可能成为治疗焦虑的策略。

原始出处：

Cho， WH.， Noh， K.， Lee， B.H. et al. Hippocampal astrocytes modulate anxiety-like behavior. Nat Commun 13， 6536 (2022). https：//doi.org/10.1038/s41467-022-34201-z.