《Cell Reports》首次在临床前模型中发现男性和女性大脑的认知差异

　　

威尔康奈尔医学院的科学家们发现，在男性和女性临床前模型中，星形胶质细胞受体对认知功能有相反的影响。发表在《Cell Reports》上的这项研究表明，星形胶质细胞在性别特异性脑机制中起着至关重要的作用。专注于mGluR3受体的研究表明，增加其水平可以增强老年女性的记忆，而降低其水平则会损害年轻女性的记忆。相反，在男性中，减少mGluR3可以增强记忆。这些发现表明，针对星形细胞受体的治疗方法可能需要评估性别特异性效果，突出了在神经学研究中考虑生物学性别的重要性。

威尔康奈尔医学院的研究表明，星形胶质细胞受体对男性和女性认知功能的影响是不同的，这表明在开发针对这些脑细胞的治疗方法时需要针对性别的方法。

威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)的科学家首次发现，在男性和女性临床前模型中，星形胶质细胞(支持和调节神经元的脑细胞)中的受体对认知功能有截然不同的影响。这项研究强调了星形胶质细胞在促进性别特异性脑机制中的作用。

虽然许多研究已经测试了星形细胞受体的行为影响，但没有一个研究涉及生理性别是否起作用，而且大多数研究只测试了男性。这项研究发表在5月24日的《Cell Reports》上，挑战了长期以来的假设，即星形细胞信号在两性中具有相似的认知作用。

“我们的研究表明，之前报道的对男性的认知影响不能推断到女性，”威尔康奈尔医学院费尔家族大脑和精神研究所以及海伦和罗伯特·阿佩尔阿尔茨海默氏症研究所的神经科学助理教授Anna G. Orr博士说。

星形胶质细胞受体的变化见于各种已知性别差异的神经系统疾病，包括神经退行性疾病、精神分裂症、中风和癫痫。然而，促进性别差异的机制仍然知之甚少。

男性和女性的大脑有何不同?

在这项研究中，第一作者、奥尔实验室前研究生Samantha M. Meadows博士专注于mGluR3，这是星形胶质细胞中主要的谷氨酸受体，也是痴呆症的一个顶级变异基因。该团队在动物模型中使用基因编辑和刺激工程受体来选择性地操纵星形胶质细胞，并检查mGluR3和相关受体对学习、记忆和其他认知和行为结果的影响。

研究人员发现，星形细胞mGluR3水平的增加增强了老年女性的记忆，而降低这些水平足以损害年轻女性的记忆，这表明mGluR3促进了女性的记忆回忆。然而，在男性中，减少mGluR3可以增强记忆，而增加受体则没有效果。“有趣的是，这些受体的认知影响在两性之间并不保守，”Meadows博士说。

为了了解这些不同的影响是mGluR3独有的，还是反映了星形细胞受体信号的更广泛的特征，Meadows博士与共同作者Adam L. Orr博士合作，Adam L. Orr博士是大脑与精神研究所和阿珀尔阿尔茨海默病研究所的神经科学研究助理教授，在小鼠执行涉及学习和记忆的任务时，选择性地刺激不同的星形细胞受体。

令他们惊讶的是，研究小组发现了进一步的证据，表明受体激活会导致记忆增强或受损，这取决于生理性别。“正常的大脑功能似乎需要星形胶质细胞信号的性别特异性平衡，”Adam L. Orr博士说。

这项研究表明，用于治疗精神分裂症和焦虑症等疾病的mGluR3调节剂可能需要进一步研究，以评估其对不同性别的影响。

Anna Orr博士说:“影响星形胶质细胞受体的治疗方法可能会引起性别特异性的认知效果，部分原因是星形胶质细胞在男性和女性中的作用不同。”

该实验室正在调查是什么导致了不同的影响，以及其他大脑功能是否也会以性别特定的方式改变。

参考文献:“Hippocampal astrocytes induce sex-dimorphic effects on memory” by Samantha M. Meadows, Fernando Palaguachi, Minwoo Wendy Jang, Avital Licht-Murava, Daniel Barnett, Till S. Zimmer, Constance Zhou, Samantha R. McDonough, Adam L. Orr and Anna G. Orr, 24 May 2024, Cell Reports.