离子通道与脑部炎症的关系

　　

根据发表在《Nature Communications》上的一项研究，西北医学研究人员已经确定了神经系统中的钙通道是如何导致脑部炎症的。

星形胶质细胞是神经系统中主要的胶质细胞亚型，在大脑中介导几项重要任务，包括清除突触中过量的神经递质，为神经元提供代谢营养，以及控制血脑屏障。

除了这些公认的功能外，最近人们认识到星形胶质细胞还会引起神经炎症，这可能导致严重的组织损伤并导致动物行为的改变。尽管星形胶质细胞丰富，神经炎症性质广泛，但对控制星形胶质细胞介导的脑炎症的分子检查点知之甚少，过敏和免疫学部门的药理学和医学教授、该研究的高级作者Murali Prakriya博士说。

Prakriya的实验室确定，钙通道ORAI1在控制星形胶质细胞的反应性及其产生和释放炎症介质的能力方面起着关键作用。由于星形胶质细胞的活性受细胞内钙的调节，研究人员首先培育了不含ORAI1基因的小鼠，该基因已被证明在许多哺乳动物细胞(包括免疫细胞和小胶质细胞)中控制钙信号。

根据这项研究，星形胶质细胞中没有ORAI1的小鼠无法有效地产生和释放炎症细胞因子。研究还发现，在ORAI1信号缺失的情况下，与糖酵解和线粒体途径相关的细胞代谢减少。

Prakriya和他的合作者观察到，星形胶质细胞中缺乏ORAI1的小鼠对注射引起炎症的细菌没有表现出脑部炎症升高的反应。

Prakriya说:“通过这种方式，ORAI1调节了驱动大脑炎症的多个相互关联的细胞过程。”

重要的是，根据这项研究，ORAI1星形胶质细胞敲除小鼠免受炎症相关行为抑郁的影响。

“众所周知，由于感染或大手术而引起强烈外周炎症的人，之后会表现出类似抑郁的症状。所以我们问，‘星形胶质细胞激活和星形胶质细胞钙信号对这种行为抑郁症的贡献是什么?’”Prakriya说。“这在这个领域是新颖的，因为星形胶质细胞钙信号在控制脑炎症中的作用还没有真正被探索过。”

Prakriya补充说，这些发现证实了ORAI1在调节脑部炎症中起着重要作用。由于神经炎症是许多神经系统疾病的共同特征，因此该结果可能有助于开发减轻神经炎症的新型治疗方法。

西北大学跨部门神经科学(NUIN)项目的应届毕业生、该研究的第一作者Michaela Novakovic博士说:“当我们观察炎症挑战后表现出抑郁样症状的行为时，我们发现野生型小鼠表现出了良好的抑郁样行为，即缺乏快乐和无助。但当我们观察星形胶质细胞特异性ORAI1敲除小鼠时，我们发现它们受到了保护。这种星形胶质细胞ORAI1对小鼠炎症刺激后的动机行为反应的影响是特异性的。星形胶质细胞敲除小鼠的其他认知功能未受影响。”

西北大学提供