作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的重要細胞，星形膠質(zhì)細胞在大腦健康和疾病過程中扮演了關(guān)鍵的角色。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，星形膠質(zhì)細胞通過調(diào)控局部神經(jīng)元活動，參與調(diào)控大腦高級認知功能和相關(guān)行為。

4月19日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院腦認知與腦疾病研究所/深港腦科學(xué)創(chuàng)新研究院屠潔研究員團隊在Cell Press期刊Neuron雜志上發(fā)表了題為“Astrocyte-mediated regulation of BLAWFS1?neurons alleviates risk-assessment deficits in DISC1-N mice”的研究論文。詳細描述了小鼠的基底外側(cè)杏仁核（basolateral?amygdala,BLA）的星形膠質(zhì)細胞在動物危險決策的時候，會通過釋放D-serine調(diào)控臨近的谷氨酸能神經(jīng)元活動，發(fā)揮風險評估并產(chǎn)生適當回避行為的機制。文章上線截圖在面臨危險應(yīng)激的時候，無論是動物還是人類都會進行風險評估，

通過協(xié)調(diào)大腦和身體的功能產(chǎn)生如回避等適應(yīng)性行為。精神障礙常常擾亂這種正常的風險評估機制，導(dǎo)致諸如焦慮、抑郁、自閉癥等疾病中的過度風險回避，或在物質(zhì)濫用、精神分裂癥、邊緣性人格障礙等情況下表現(xiàn)為風險回避不足。然而，擾動風險評估行為的神經(jīng)基礎(chǔ)尚不清楚。盡管已有研究發(fā)現(xiàn)基底外側(cè)杏仁核（Basolateral Amygdala，BLA）在主動避險行為中發(fā)揮了重要的作用，但是關(guān)于BLA在風險評估及其后續(xù)行為（如回避或接近）中的精細神經(jīng)調(diào)控機制尚不清晰。屠潔研究員團隊在之前的研究中，利用上海交通大學(xué)李衛(wèi)東教授團

隊開發(fā)的一種特殊的轉(zhuǎn)基因小鼠模型—DISC1-N末端片段突變轉(zhuǎn)基因小鼠，揭示了這些小鼠在面對威脅時回避反應(yīng)受損的現(xiàn)象（Neuroscience Bulletin，2021）。該研究團隊最新的研究利用單核RNA測序技術(shù)結(jié)合膜片鉗和實時定量單細胞PCR技術(shù)，揭示了BLA中存在一類特殊的表達Wolfram syndrome 1（WFS1）的谷氨酸能興奮型神經(jīng)元，這些神經(jīng)元可受到鄰近星形膠質(zhì)細胞的誘導(dǎo)產(chǎn)生動作電位。在DISC1-N小鼠中，這些神經(jīng)元展示出放電能力降低、與星形膠質(zhì)細胞的互作受損等特點。該研究的另一個關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是，通過光遺傳/化學(xué)遺傳等手段激活BLA中的星形膠質(zhì)細胞，通過D-serine作用于BLAWFS1神經(jīng)元的NMDA受體，可以恢復(fù)這些神經(jīng)元的興奮性，從而改善DISC1-N小鼠的異常風險評估行為。研究還發(fā)現(xiàn)，直接激活BLAWFS1并不能有效地糾正DISC1-N小鼠風險回避不足的異常行為。BLA星形膠質(zhì)細胞調(diào)控神經(jīng)元功能干預(yù)風險評估行為的工作模式圖屠潔研究員團隊歷時7年，揭示了DISC1-N轉(zhuǎn)基因精神障礙小鼠中，BLA星形膠質(zhì)細胞釋放神經(jīng)遞質(zhì)的能力

下降，同時該腦區(qū)某一特定亞類興奮性神經(jīng)元也表現(xiàn)出對膠質(zhì)細胞的響應(yīng)能力下降。這種“雙向奔赴”的功能異常導(dǎo)致了該神經(jīng)元的放電活動下降，最終影響小鼠對風險的決策，呈現(xiàn)出風險回避行為的缺失。該研究為治療精神疾病中的風險評估功能障礙提供了新的治療靶點，并為理解星形膠質(zhì)細胞在行為調(diào)控中的關(guān)鍵作用提供了新的證據(jù)。近年，屠潔研究員團隊專注于研究長期應(yīng)激如何引發(fā)大腦功能穩(wěn)態(tài)失衡，以及這種失衡是如何導(dǎo)致行為異常和疾病，尤其是精神障礙下行為異常的神經(jīng)環(huán)路和細胞分子機制。研究團隊部份成員合照：主要通訊作者屠潔研究員（左四）；第一作者周辛夷博士（右四）、共同第一作者肖倩博士（左三）中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院腦所屠潔研究員、楊帆研究員和王立平研究員為該論文的共同通訊作者；中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院、深圳市人民醫(yī)院聯(lián)合培養(yǎng)博士后周辛夷博士，助理研究員肖倩博士為該論文的共同第一作者。本項目的研究得到了中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院腦所陳宇研究員和陳岳文副研究員的大力支持和幫助。深圳理工大學(xué)（籌）生命健康學(xué)院院長王玉田院士、張志珺教授對本研究給予了重要的指導(dǎo)和關(guān)注。該研究受到國家自然科學(xué)基金、科技部重點研發(fā)計劃、廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃和深圳市基礎(chǔ)研究重點項目等基金的支持。