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为探究星形胶质细胞在乙醇依赖中的作用，南卡罗来纳医科大学研究人员开展 “Central amygdala astrocyte plasticity underlies GABAergic dysregulation in ethanol dependence” 研究。结果显示乙醇依赖诱导杏仁核中央核（CeA）的 GABA 能失调和星形胶质细胞可塑性变化，但星形胶质细胞 GAT3 对相关饮酒表型并非必需，有助于理解酒精依赖机制。
在当今社会，酒精滥用是一个不容忽视的全球性健康难题。在美国，它甚至是导致可预防性死亡的第三大因素，约 1600 万美国人被诊断患有酒精使用障碍（AUD）。酒精依赖作为 AUD 的关键阶段，会引发身体和心理上的戒断症状，还常常导致复饮。杏仁核中央核（CeA）在乙醇依赖的神经生物学过程中起着关键作用，其神经元活动会影响乙醇的摄入、戒断症状以及负面情感行为 。以往大多数关于乙醇依赖的研究主要聚焦于神经元，却很少关注非神经元细胞在其中的作用。星形胶质细胞作为一种非神经元细胞，具有调节突触传递和神经元功能的能力，因此极有可能参与到慢性乙醇暴露所引发的关键适应性变化中。基于此，南卡罗来纳医科大学（Medical University of South Carolina）的研究人员开展了一系列研究，相关成果发表在《Translational Psychiatry》上。
研究人员采用了多种关键技术方法来深入探究这一课题。他们运用病毒标记（viral labeling）技术对星形胶质细胞进行标记，借助超分辨率共聚焦显微镜（super resolution confocal microscopy）和 3D 图像分析（3D image analysis）来观察细胞的形态变化，利用切片电生理学（slice electrophysiology）技术检测 GABA 能电流的改变。此外，通过构建病毒介导的基因过表达和敲低模型，以及进行药物抑制实验，来研究 GAT3 在乙醇依赖中的作用。实验使用成年雄性和雌性 Sprague - Dawley 大鼠作为研究对象。
下面来详细看看研究结果：
- CeA 星形胶质细胞在乙醇依赖戒断期间上调 GAT3 并增加突触接近度：研究人员先对大鼠的 CeA 星形胶质细胞进行病毒标记，然后让大鼠接受慢性间歇性乙醇（CIE）暴露或空气（AIR）暴露作为对照。在最后一次暴露后的戒断期，对大鼠进行处理并分析。结果发现，CIE 暴露的大鼠 CeA 中 GAT3 共定位增加，表明 GAT3 表达上调；同时，突触素 1（SJ1）共定位也增加，意味着突触与星形胶质细胞的接近度提高。进一步分析发现，CIE 暴露促进了含有 GAT3 的星形胶质细胞突起向突触延伸。而且，这种现象在雄性和雌性大鼠中均存在，不过在雌性大鼠中，仅含 GAT3 的星形胶质细胞突起与突触的接近度增加。此外，CIE 暴露选择性地改变了 GAT3 的表达，而对 GLT - 1 和 GAT1 的表达没有影响，且未改变星形胶质细胞的整体大小。
- 慢性间歇性乙醇暴露诱导的星形胶质细胞可塑性在急性戒断后持续存在：研究人员在大鼠最后一次 CIE 暴露后 7 天（此时躯体戒断症状已停止）进行观察，发现与 AIR 对照组相比，CIE 暴露的大鼠 GAT3 共定位和 SJ1 共定位仍然增加，这表明 CIE 诱导的星形胶质细胞 GAT3 表达增加和突触接近度增加在急性乙醇戒断后的很长时间内依然存在。
- 戒断期间自愿饮酒调节 CeA 星形胶质细胞的突触接近度和 GAT3 表达：大鼠先进行 CIE 暴露和戒断饮酒范式，然后给予 30 分钟的乙醇和水饮用机会。结果显示，CIE 暴露的大鼠乙醇摄入量相对于基线和 AIR 对照组显著增加。同时，CIE 暴露的大鼠 SJ1 共定位增加，且乙醇摄入量与 SJ1 共定位呈正相关；而 GAT3 表达在 AIR 和 CIE 暴露的大鼠之间没有显著差异，但在 CIE 暴露的大鼠中，乙醇摄入量与 GAT3 共定位呈正相关，在 AIR 对照组中呈负相关。这表明 CeA 中的突触接近度和星形胶质细胞 GAT3 水平可预测乙醇依赖戒断期间的自愿乙醇消耗。
- CIE 暴露诱导 CeA 中 GAT3 敏感的强直性电流并增加 GABA 能传递：通过切片电生理学研究发现，与 AIR 对照组相比，CIE 暴露的大鼠在 GAT3 阻断剂 SNAP - 5114 处理后，强直性 GABA 电流变化显著，表明 CIE 暴露的大鼠强直性 GABA 电流受 GAT3 功能的调节更强。同时，CIE 暴露的大鼠在 GABA - A 受体拮抗剂荷包牡丹碱（picrotoxin）处理后，电流也有显著变化，且其自发抑制性突触后电流（sIPSC）和微小抑制性突触后电流（mIPSC）频率增加，说明 CIE 暴露促进了 CeA 中强直性 GABA 电流的出现，且该电流部分受 GAT3 功能调节，同时也表明乙醇依赖戒断期间 CeA 中 GABA 释放增加。
- CeA 星形胶质细胞中 GAT3 的过表达或敲低均不改变依赖诱导的乙醇摄入量增加：研究人员通过手术将编码 GAT3 shRNA、GAT3 过表达病毒构建体或对照病毒（编码 GFP）的病毒转导到大鼠 CeA 星形胶质细胞中，然后进行 CIE 暴露和戒断饮酒范式。结果发现，GAT3 的敲低或过表达对雄性和雌性大鼠的躯体戒断症状、依赖诱导的乙醇摄入量增加均没有影响。
- CeA 星形胶质细胞中 GAT3 的过表达和敲低不影响抗奎宁乙醇饮酒行为：在依赖诱导的饮酒阶段后，研究人员给大鼠饮用添加不同浓度奎宁的乙醇。结果显示，无论雄性还是雌性大鼠，GAT3 的敲低或过表达均不影响抗奎宁乙醇饮酒行为，奎宁浓度的增加会显著抑制乙醇摄入量。
- CeA 星形胶质细胞中 GAT3 的过表达和敲低不影响戒断后乙醇饮酒行为：在测试抗奎宁饮酒行为后，大鼠进入戒断后饮酒阶段。结果发现，无论雄性还是雌性大鼠，GAT3 的敲低或过表达均不影响戒断后乙醇摄入量和戒断症状的变化，随着戒断时间的延长，所有大鼠的乙醇摄入量和戒断症状均逐渐减少。
- CeA 中 GAT3 的药理学阻断不改变依赖诱导的饮酒行为：研究人员通过向依赖大鼠的 CeA 中微注射选择性 GAT3 阻断剂 SNAP - 5114 来抑制 GAT3。结果发现，无论是雄性还是雌性大鼠，SNAP - 5114 的注射对乙醇摄入量均没有显著影响。这与之前病毒介导的 GAT3 操纵实验结果一致，表明尽管 CeA 星形胶质细胞中的 GAT3 受乙醇依赖调节，但对多种与依赖相关的饮酒表型似乎并非必需。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：慢性乙醇暴露会导致 CeA 中 GABA 能传递失调，包括 GABA 释放增加（IPSC 频率增加）和 GABA 溢出（强直性电流增加）。星形胶质细胞通过上调 GAT3 表达和增加与突触的接近度，在对抗过量 GABA 释放方面发挥着稳态调节作用。然而，尽管有这些变化，操纵星形胶质细胞 GAT3 的表达并不能改变与乙醇依赖相关的多种行为表型，这表明星形胶质细胞 GAT3 并不调节与乙醇依赖相关的饮酒表型。该研究揭示了酒精依赖中 CeA 星形胶质细胞 - 神经元相互作用的新机制，为理解酒精依赖的神经生物学机制提供了新的视角，也为未来寻找治疗酒精使用障碍的新靶点和新方法提供了重要参考 。虽然目前针对酒精依赖的治疗药物研发效果不佳，但探索非神经元细胞（如星形胶质细胞）在酒精依赖中的作用，为开发新型治疗策略开辟了一条可能的途径。
