压力如何改变小鼠大脑细胞结构与功能,为人类精神健康提供新视角

编辑者: Dmitry Drozd

近期一项由蒙特利尔大学附属医院研究中心(CRCHUM)的Ciaran Murphy-Royal领导的研究揭示了压力对小鼠大脑细胞结构和功能的影响,特别是对外侧下丘脑区域的星形胶质细胞。这项发表在《自然·通讯》上的研究表明,压力暴露会导致这些胶质细胞的形态发生改变,进而影响其与神经元的相互作用,最终改变大脑功能和行为。这些发现为理解和治疗人类精神健康障碍,尤其是抑郁症,提供了新的思路。

研究发现,早期生活中的压力会对小鼠的活动水平产生长远影响。经历过早期压力的小鼠,其外侧下丘脑区域的神经元活动模式发生了变化。具体而言,在雄性小鼠中,这些神经元表现出过度活跃,而在雌性小鼠中则表现为活性不足。这些神经元,特别是产生神经肽orexin的神经元,在调节睡眠-觉醒周期方面起着关键作用。压力暴露导致这些神经元的功能失调,进而影响了小鼠的昼夜节律和整体活动水平。

值得注意的是,研究人员发现,通过基因手段删除外侧下丘脑星形胶质细胞中的糖皮质激素受体,可以显著恢复这些神经元的正常活动模式,并纠正小鼠的行为异常,即使星形胶质细胞的形态未能完全恢复。这表明星形胶质细胞在压力对行为的影响中扮演着核心角色,它们可能比神经元更早地受到压力的影响。研究还深入探讨了星形胶质细胞在压力反应中的具体机制。当暴露于压力刺激时,星形胶质细胞内的钙浓度会升高,并释放一种名为腺苷的信号物质,这种物质能够抑制附近神经元的活动。研究团队还发现,星形胶质细胞对不同类型的压力刺激会产生不同的反应,并且其作用方式也会因其在大脑中的位置而异。这些发现强调了星形胶质细胞在调节压力反应中的适应性和复杂性。

这项研究的意义在于,它将焦点从传统的神经元研究转向了常常被忽视的星形胶质细胞。这些细胞不仅为神经元提供支持,还在压力下积极地调节神经元功能。研究结果表明,星形胶质细胞的形态改变是功能失调的一个标志,这种改变在帕金森病或阿尔茨海默病等疾病中也有观察到。通过操纵星形胶质细胞的功能,研究人员能够逆转压力对小鼠行为的影响,这为开发针对压力相关精神健康问题的新型疗法提供了重要的靶点。尽管从动物模型到人类的转化仍需进一步研究,但这项工作无疑为理解压力如何深刻影响大脑,以及如何开发更有效的治疗策略开辟了新途径。它提示我们,关注这些“支持性”细胞的内在运作,或许是应对日益增长的精神健康挑战的关键所在。

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来源

  • University of Montreal - Official Site

  • Microglia govern the extinction of acute stress-induced anxiety-like behaviors in male mice

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