星形胶质细胞-神经元亚蛋白质组和强迫性障碍机制

一种通常被认为是大脑支持系统的细胞似乎在强迫症中发挥着重要作用，为这种疾病的潜在治疗策略提供了令人惊讶的新线索。

　　

   

   

图像:来自纹状体的星形胶质细胞

图片来源:Joselyn Soto

加州大学洛杉矶分校健康研究中心4月12日发表在《自然》杂志上的一项新研究表明，一种通常被认为是大脑支持系统的细胞似乎在强迫症相关行为中起着重要作用。

强迫症是一种尚不完全了解的疾病，关于强迫症背后大脑机制的新线索令研究人员感到惊讶。他们最初试图研究神经元如何与星形“辅助”细胞(星形胶质细胞)相互作用，星形胶质细胞为神经元提供支持和保护。

然而，科学家们仍在试图了解这些复杂细胞在精神疾病和神经退行性疾病中所起的明显作用。

通过研究小鼠神经元和星形胶质细胞表达的蛋白质，加州大学洛杉矶分校的研究人员发现，在星形胶质细胞中也发现了一种与强迫症和神经元中的重复行为相关的蛋白质。这一发现表明，针对星形胶质细胞和神经元的治疗策略可能对强迫症和其他潜在的脑部疾病有用。

“我们的研究揭示了一种新的细胞机制，它不仅涉及神经元——这是我们已经知道的——还涉及星形胶质细胞，它们一起工作，”通讯作者Baljit Khakh说，他是加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院的生理学和神经生物学教授。“现在我们可以扩大在这一领域的研究，涵盖更多的机制和细胞。”

强迫症是一种以重复的想法和行为为特征的终身焦虑障碍，估计有2-3%的美国人在他们的一生中受到影响，尽管由于漏报和诊断不足，其患病率可能更高。心理治疗，抗抑郁药物，或两者都是强迫症的典型处方，但现有的治疗对相当一部分患者无效。

大脑中有一个被称为纹状体的区域，它与决策和运动控制有关，被认为在强迫症中起着关键作用。这正是加州大学洛杉矶分校的研究人员在研究星形胶质细胞和神经元之间的相互作用时所研究的大脑区域。

Khakh是近年来广泛研究星形胶质细胞的研究人员之一，这要归功于技术进步，使研究这些复杂细胞变得更加可行。虽然之前的研究比较了神经元和星形胶质细胞之间的基因表达，但这项新研究通过分析蛋白质表达，促进了我们对两种细胞类型之间相互作用的理解。

“我们真的必须研究蛋白质，因为它们非常复杂和多样化，根据哪个细胞表达哪种蛋白质，我们可以预测该细胞的功能。”

研究人员使用多种方法分离和可视化纹状体内神经元和星形胶质细胞中的蛋白质。当他们比较神经元和星形胶质细胞中发现的蛋白质时，他们意外地发现两者都含有一种与强迫症相关的蛋白质SAPAP3。

研究人员通过将SAPAP3蛋白插入到小鼠的神经元和星形胶质细胞中来测试他们的发现，这些小鼠经过基因改造，缺乏制造这种蛋白质的基因。他们发现，当他们测量蛋白质对强迫性和焦虑的影响时，这两种类型的细胞以不同的方式相互作用，强迫性和焦虑是强迫症的两种典型特征。

在将SAPAP3蛋白传递回星形胶质细胞和神经元后，小鼠不再强迫自己梳理毛发，这表明这两种类型的细胞都可以成为抑制强迫的有效治疗目标。然而，只有具有SAPAP3蛋白的神经元与小鼠的焦虑减轻有关，这表明星形胶质细胞不是强迫症焦虑治疗的良好目标。

未来的研究将更深入地研究这些细胞之间的相互作用如何影响行为。

Khakh说:“这是两种主要的细胞类型，其中一种离不开另一种。”“我们真的很想了解这个大脑区域内的多细胞相互作用是如何引起这些复杂的行为的，包括强迫和焦虑。”

他补充说，需要做更多的工作来理解星形胶质细胞是如何形成和维持的，Khakh说，这项新研究的意外发现证明了追求基本生物学问题的价值，有助于形成关于疾病基础的新想法。

“这始于一个基本的问题:是什么蛋白质组成了这个复杂的细胞? 一开始，我们无法预测它与强迫症的潜在相关性。”

文章标题

Astrocyte–neuron subproteomes and obsessive compulsive–disorder mechanisms