处理完成 综述：胶质细胞相关葡萄糖-6-磷酸酶系统在大脑稳态中的意外作用

《iScience》：The unanticipated role of the glial-associated glucose-6-phosphatase system in brain homeostasis

本综述探讨了胶质细胞相关葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)系统在大脑稳态中的新作用。传统上认为G6Pase主要存在于肝脏等外周组织中，但最新研究表明其在中枢神经系统特别是星形胶质细胞和特殊胶质细胞中也具有重要意义，参与能量代谢调节和神经功能维持。

　　

葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)系统的意外角色

葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)系统是内质网(endoplasmic reticulum, ER)内的一种多蛋白复合物，在高能量需求期间促进葡萄糖输出。虽然传统上在外周组织如肝脏中进行了研究，但最近的研究强调了其在中枢神经系统中的相关性，特别是在星形胶质细胞和 специализированные胶质细胞中。

G6Pase系统在肝细胞中的作用

在低血糖期间，糖原分解的产物G6P通过G6PT(黄色框)进入内质网。在内质网腔内，G6P被G6Pase(蓝色框)水解为游离葡萄糖和Pi。然后游离葡萄糖被释放到细胞质中，并随后通过GLUTs(紫色框)转运到细胞外空间。

星形胶质细胞相关的G6Pase系统

在神经血管单元中，星形胶质细胞通过其血管脚上的GLUT1摄取葡萄糖。胞内葡萄糖通过己糖激酶(HK)磷酸化为G6P，然后通过G6PT转运到内质网腔。在内质网中，G6P被G6Pase-β水解。储存在内质网中的游离葡萄糖从血管脚转移到星形胶质细胞的神经元脚。在这里，葡萄糖可以代谢为乳酸或ATP。

有趣的是，G6Pase-α亚型在一些胶质细胞中表达，如小胶质细胞、少突胶质细胞和穆勒细胞，但在星形胶质细胞中不表达。相反，G6Pase-β亚型在星形胶质细胞中表达。这种差异表达模式表明，不同类型的神经胶质细胞可能具有不同的代谢特征和功能。

G6Pase系统在下丘脑中的作用

下丘脑弓状核(ARC)中的特化胶质细胞称为tanycytes，表达G6Pase系统。Tanycytes是一种特殊的室管膜细胞，具有长而复杂的突起，延伸至下丘脑的不同区域。α1-tanycytes位于第三脑室(3V)的前部区域，而β2-tanycytes占据3V的底部。它们的投射到达正中隆起(ME)，在那里它们在顶端表面形成紧密连接，创造了一个屏障。

Tanycytes通过糖酵解酶产生信号分子，如ATP或乳酸，这些分子有助于短期厌食信号传导。在ATP介导的短期信号传导中，已经证明细胞外葡萄糖刺激tanycytes会增加胞内Ca²⁺浓度和ATP水平。相反，在乳酸介导的短期信号传导中，tanycytes通过单羧酸转运体向下丘脑ARC释放乳酸。

G6Pase系统与疾病的关系

G6Pase系统的功能障碍与多种疾病有关。在糖原贮积病I型中，由于G6Pase-α缺陷导致严重的低血糖。此外，G6Pase系统在神经退行性疾病中的作用正在被研究，因为葡萄糖代谢的改变是这些疾病的早期事件之一。

结论

总的来说，G6Pase系统不仅在外周组织中发挥重要作用，在中枢神经系统中也有意想不到的功能。它在星形胶质细胞和tanycytes中的表达揭示了神经胶质细胞在大脑能量代谢和稳态维持中的关键作用。随着对这一系统在大脑中作用的进一步研究，可能会发现新的治疗神经疾病的方法。