Science子刊:喝酒会导致小胶质细胞激活,破坏大脑神经传递,引发焦虑

2020
09/24

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生物世界 / Bio生物世界
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研究发现雄性小鼠酗酒会诱导小胶质细胞选择性清除前额叶皮层神经元之间的兴奋性突触,从而抑制神经传导,增加焦虑行为。

 

众所周知,喝酒有害健康,酗酒更是会导致肠胃、肝脏,以及大脑等器官病变甚至可能导致出现威胁生命的状况。酒精对中枢神经系统(CNS)的影响通常会导致焦虑、认知能力下降、运动功能障碍以及突触功能受损等等。

酗酒对全世界数百万人的生活造成了严重的负面影响,在人类酗酒者中经常发现突触转导和小胶质细胞缺陷,但二者之间的关系并不清楚。

近日,Sciecne 子刊 Sciecne Signaling 杂志发表了一篇题为:Daily alcohol intake triggers aberrant synaptic pruning leading to synapse loss and anxiety-like behavior 的封面论文。

该研究发现雄性小鼠酗酒会诱导小胶质细胞选择性清除前额叶皮层神经元之间的兴奋性突触,从而抑制神经传导,增加焦虑行为

小胶质细胞是大脑中主要的先天免疫细胞,维持神经组织动态平衡、监视中枢神经系统、监测组织损伤或感染,并检查突触功能状态。中枢神经系统组织受损或感染后,小胶质细胞被激活,从而改变形态、吞噬能力和转录特征等,以恢复组织稳态。然而在许多精神疾病中,小胶质细胞的免疫功能受损,通常导致炎性介质的过度产生和吞噬活动增加,这可能会对突触产生不利影响并对行为产生负面影响。

小胶质细胞(绿色)

为了研究酒精摄入对小胶质细胞反应性的影响,研究人员让小胶质细胞被标记的小鼠连续十天大量饮酒(1.5g/Kg,相当于人类每天喝5杯酒)。

实验结果表明,饮酒会在前额叶皮质产生小胶质细胞驱动的神经免疫反应,包括改变小胶质细胞活性、先天免疫应答和TNF-NF-κB信号转导。

酪氨酸激酶Src通过增加TNF的产生和分泌来控制小胶质细胞的活化,研究团队进一步试验表明,饮酒通过Src–NF-κB通路增加TNF的产生,从而触发小胶质细胞活化。

接下来,研究人员通过小鼠行为实验表明,酒精摄入以小胶质细胞依赖性方式引起焦虑样行为,而阻断小胶质细胞TNF信号转导,能够抑制酒精摄入引起的焦虑样行为。

大量饮酒的小鼠大脑前额叶皮层中参与兴奋性突触传递的主要蛋白质的数量以及兴奋性突触的数量显著减少。这是因为酒精诱导TNF信号转导,增加了小胶质细胞的吞噬活性,从而减少前额叶皮层突触数量。

总的来说,该研究表明,酒精增强酪氨酸激酶Src活化,从而增加NF-κB依赖性TNF的产生,触发小胶质细胞活化。小胶质细胞的活化会减少大脑前额叶皮层的神经元之间的突触,抑制神经转导,引起焦虑。

而Src抑制剂能够抑制饮酒引起的焦虑样行为,这表明靶向小胶质细胞中Src–NF-κB–TNF通路能够阻止饮酒导致的焦虑。

论文链接:

https://stke.sciencemag.org/content/13/650/eaba5754

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关键词:
细胞,突触,焦虑

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