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该综述聚焦果蝇研究，揭示神经胶质中腺苷信号通过不同胶质亚型（如血脑屏障胶质 PNG、星形胶质样胶质 ALG、皮质胶质 CG）调控代谢状态依赖性行为。腺苷通过腺苷受体（AdoR）影响胶质细胞内钙水平，进而调节多巴胺能神经元活性，为理解能量状态与行为调控的神经机制提供新视角。
摘要
动物的代谢状态强烈影响其行为，饥饿时优先觅食和进食，饱腹时抑制这些行为。神经胶质除了调节神经元活动和行为外，还承担着从循环中摄取营养的功能。然而，不同神经胶质亚型如何感知代谢状态并调节行为尚不完全清楚。本研究揭示了两种由神经胶质介导的代谢状态依赖性行为调节方式：在饥饿果蝇中，星形胶质样胶质和围神经胶质分别促进觅食和进食，而皮质胶质则抑制这些行为。腺苷和腺苷受体（AdoR）调节这些胶质亚型的细胞内钙水平，最终控制行为。该研究揭示了不同神经胶质亚型如何感知动物的代谢状态并相应地调节其行为的机制。
引言
多数动物需在营养波动环境中适应，饥饿时动员能量储备并优先觅食。神经元活动和突触传递耗能高，但神经元不直接从循环摄取营养，需神经胶质支持。神经胶质通过多种机制调节神经元活动，如神经递质周转、钾缓冲和释放胶质递质等。在哺乳动物中，下丘脑星形胶质细胞影响神经元活动和摄食，但果蝇中神经胶质在代谢相关行为中的作用尚待探索。果蝇神经胶质包括多种亚型，如皮质胶质（CG）、星形胶质样胶质（ALG）、被膜胶质（ENG）、围神经胶质（PNG）和亚神经周胶质（SPN），其中 PNG 和 SPN 构成血脑屏障（HBB）。腺苷作为能量信号分子，其受体 AdoR 在果蝇中可能通过 Gαs 和 Gαq 蛋白介导环磷酸腺苷（cAMP）生成和钙释放。
循环腺苷调节饥饿果蝇的摄食行为
质谱分析显示，饥饿 24 小时的果蝇腺苷水平显著升高。通过 FlyPAD 摄食实验和嗅觉驱动的球形跑步机实验发现，腺苷受体激动剂 2 - 氯腺苷（2-Cl-Ado）可模拟饥饿状态，增加摄食和气味追踪行为。敲低腺苷脱氨酶（AdgfA）以增强内源性腺苷生成，导致果蝇摄食增加且对饥饿更敏感，提示循环腺苷通过 AdoR 促进饥饿相关行为。中枢神经系统中敲低 AdgfC 和 AdgfD 不影响摄食，表明外周腺苷起主要作用。
中枢神经系统中腺苷信号对行为的必要性
AdoR 主要表达于胶质细胞，少量在神经元。敲低神经元 AdoR 导致饥饿果蝇摄食增加，而敲低胶质 AdoR 则减少摄食和气味追踪，表明胶质 AdoR 对饥饿行为至关重要。进一步研究不同胶质亚型发现，PNG 敲低 AdoR 减少摄食，ALG 敲低 AdoR 减少气味追踪，CG 敲低 AdoR 则增加摄食，提示不同胶质亚型的 AdoR 介导不同行为。
特定胶质亚型中腺苷信号对行为的差异调节
PNG 敲低 AdoR 导致摄食减少，而 ALG 敲低 AdoR 影响气味追踪，CG 敲低 AdoR 则使摄食增加，即使在饱腹状态。CG 敲低 AdoR 的果蝇脂肪储存减少，对饥饿更敏感，表明 CG 通过 AdoR 抑制摄食并调节能量储存。光遗传学激活 PNG 或 CG 可影响多巴胺能神经元（DANs）的钙反应，PNG 激活促进 DANs 活性，而 CG 激活无明显影响，提示不同胶质亚型通过不同神经回路发挥作用。
饥饿和腺苷信号调节胶质细胞内钙水平
CaMPARI2 成像显示，饥饿状态下 PNG 细胞内钙水平升高，且依赖 AdoR；CG 在饱腹状态下钙水平受 AdoR 抑制。光遗传学激活 PNG 可增加摄食，伴随 DANs 钙反应增强，而激活 CG 对 DANs 影响较小。这表明腺苷通过调节胶质钙信号影响神经元活动和行为。
腺苷信号在不同胶质中的通路差异
ALG 中 AdoR 通过 Gαs / 腺苷酸环化酶（rutabaga）通路促进气味追踪，CG 中则通过 Gαq / 磷脂酶 Cγ（NorpA）通路抑制摄食。PNG 中的信号通路尚不明确，但可能涉及其他机制。这些结果表明不同胶质亚型利用不同信号通路介导腺苷的作用。
讨论
本研究表明，腺苷信号通过不同胶质亚型调节饥饿相关行为，PNG 和 ALG 促进摄食和觅食，CG 抑制行为。胶质作为营养传感器，通过血脑屏障和能量代谢调控神经元活动。腺苷可能通过循环和局部释放两种方式作用，其机制在哺乳动物中可能保守。研究为理解神经胶质在能量稳态和行为调控中的作用提供了新框架，揭示了嘌呤能信号在跨物种中的重要性。
结论
研究确认胶质中的腺苷信号是动物适应代谢状态的关键调节因素，通过不同亚型特异性机制调控行为。嘌呤能信号可能作为保守机制，帮助动物感知能量状态并调整行为，为代谢相关行为的神经机制研究提供了新方向。
局限性
研究采用候选基因法，未全面覆盖所有嘌呤能信号成分，难以区分循环与局部腺苷的作用。仅聚焦多巴胺能神经元，而胶质可能影响更广泛的神经回路。未来需结合全脑成像和胶质操控技术，进一步揭示复杂机制。
