在機(jī)體神經(jīng)系統(tǒng)障礙中,，星形膠質(zhì)細(xì)胞往往會(huì)促進(jìn)大腦炎癥的發(fā)生，但控制星星膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)性的分子機(jī)制及其與神經(jīng)炎性終點(diǎn)的關(guān)系卻是非常復(fù)雜且知之甚少的,。近日,，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Nature Communications上題為“Astrocyte reactivity and inflammation-induced depression-like behaviors are regulated by Orai1 calcium channels”的研究報(bào)告中,，來自美國(guó)西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究揭示了神經(jīng)系統(tǒng)中的鈣通道是如何促進(jìn)大腦炎癥發(fā)生的。

星形膠質(zhì)細(xì)胞是機(jī)體神經(jīng)系統(tǒng)中的主要膠質(zhì)細(xì)胞亞型,，其在大腦中介導(dǎo)著多項(xiàng)重要任務(wù),，包括清理突觸中過量的神經(jīng)遞質(zhì)、為神經(jīng)元提供代謝營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及控制機(jī)體的血腦屏障等,。除了這些已知的功能外,，最近研究人員還發(fā)現(xiàn)，星形膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)引起神經(jīng)性炎癥,，進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的組織損傷并導(dǎo)致動(dòng)物行為發(fā)生改變,；盡管星形膠質(zhì)稀薄啊非常豐富且神經(jīng)炎性性質(zhì)廣泛，但研究人員對(duì)控制星形膠質(zhì)細(xì)胞所介導(dǎo)的大腦炎癥背后的分子檢查點(diǎn)卻知之甚少,。

這項(xiàng)研究中,，研究者Prakriya的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，鈣通道ORAI1在控制星形膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)性以及其產(chǎn)生并釋放炎性介導(dǎo)子的能力上扮演著關(guān)鍵角色,，因?yàn)樾切文z質(zhì)細(xì)胞的活性會(huì)被細(xì)胞內(nèi)的鈣質(zhì)所調(diào)節(jié),，因此研究人員首先培育出了不攜帶ORAI1基因的小鼠，該基因已經(jīng)被證明能控制包括免疫細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞在內(nèi)的很多哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的鈣信號(hào),。星形膠質(zhì)細(xì)胞中不攜帶ORAI1基因的小鼠無法有效產(chǎn)生并釋放炎性細(xì)胞因子,，研究者還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)不存在ORAI1信號(hào)時(shí),，與糖酵解和線粒體通路相關(guān)的細(xì)胞代謝能力就會(huì)降低,。

科學(xué)家識(shí)別出與機(jī)體大腦炎癥相關(guān)的鈣離子通道。

圖片來源：Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-40968-6

研究人員還觀察到,，星形膠質(zhì)細(xì)胞中缺失ORAI1的小鼠對(duì)注射的促炎性細(xì)菌并不會(huì)表現(xiàn)出大腦炎癥水平的上升,；通過這種方式，ORAI1就能調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)大腦炎癥的多種相互關(guān)聯(lián)的細(xì)胞過程,。重要的是,，ORAI1星形膠質(zhì)細(xì)胞敲除的小鼠還能被保護(hù)抵御機(jī)體炎性相關(guān)的行為抑郁的影響。眾所周知,，因干擾或大型手術(shù)而引起強(qiáng)烈外周炎性的個(gè)體隨后會(huì)表現(xiàn)出抑郁癥樣的疾病癥狀,，因此研究人員就提出疑問,，即星形膠質(zhì)細(xì)胞的激活和星形膠質(zhì)細(xì)胞中的鈣信號(hào)對(duì)這種行為抑郁癥的貢獻(xiàn)到底是什么？這在這項(xiàng)研究領(lǐng)域中是非常新穎的,，因?yàn)樾切文z質(zhì)細(xì)胞鈣信號(hào)在控制大腦炎癥上的作用目前尚未被研究人員闡明,。

研究者Prakriya補(bǔ)充道，這些研究發(fā)現(xiàn)證實(shí)了ORAI1在調(diào)節(jié)大腦炎癥方面扮演著重要角色,，因?yàn)樯窠?jīng)炎癥是機(jī)體許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病的共同特征,，因此這一研究結(jié)果或能幫助科學(xué)家們開發(fā)有望減緩機(jī)體神經(jīng)炎癥的新型療法。研究者M(jìn)ichaela Novakovic表示,，當(dāng)我們觀察炎性挑戰(zhàn)后表現(xiàn)出抑郁癥樣癥狀的行為時(shí),，我們發(fā)現(xiàn)，野生型小鼠會(huì)表現(xiàn)出良好的抑郁癥樣行為,，即缺乏快樂和無助行為,。但當(dāng)觀察星形膠質(zhì)細(xì)胞特異性O(shè)RAI1敲除的小鼠時(shí)，我們則發(fā)現(xiàn)其受到了一定的保護(hù),；這種星形膠質(zhì)細(xì)胞ORAI1對(duì)小鼠在炎性刺激后機(jī)體的動(dòng)機(jī)行為反應(yīng)的影響或許是特異的,，星形膠質(zhì)細(xì)胞敲除的小鼠的其它認(rèn)知功能也并未受到影響。

綜上,，本文研究結(jié)果表明,，研究人員識(shí)別出了ORAI1或許能作為控制機(jī)體星形膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)性和星形膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的大腦炎癥的重要信號(hào)中樞，這些表現(xiàn)在很多神經(jīng)系統(tǒng)疾病中非常常見,。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Novakovic, M.M., Korshunov, K.S., Grant, R.A. et al. Astrocyte reactivity and inflammation-induced depression-like behaviors are regulated by Orai1 calcium channels. Nat Commun 14, 5500 (2023). doi：10.1038/s41467-023-40968-6