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虞燕琴教授和段樹民院士團隊在《eLife》發表論文揭示星形膠質細胞調控恐懼記憶的新機制

編輯:周澤永 來源:醫學院 時間:2020年09月23日 訪問次數:10  源地址

202091日,浙江大學腦科學與腦醫學學院虞燕琴教授和段樹民教授團隊在eLife期刊發表題為“Activation of Astrocytes in Hippocampus Decreases Fear Memory through Adenosine A1 Receptors”的研究論文(DOI: 10.7554/eLife.57155)。

該團隊在既往對星形膠質細胞的系列研究基礎上,進一步對星形膠質細胞在高級神經活動方面,尤其是是否和如何調控恐懼記憶展開了探索性研究,提出了調控星形膠質細胞活動以阻斷恐懼記憶鞏固的新策略。

課題組研究人員首先在大鼠海馬腦區的星形膠質細胞中特異性表達光敏感通道蛋白(ChR2),采用光遺傳學方法特異性操控星形膠質細胞鈣活動;發現在恐懼學習后特定時間窗內興奮星形膠質細胞能引起顯著并持久的恐懼記憶降低,同時對伴隨恐懼相關的焦慮樣行為有顯著的改善作用;有趣的是,這種操作只會影響操作前時間窗內偶聯的恐懼記憶,動物再次學習和記憶能力不受影響。同時,研究人員采用降低星形膠質細胞活動的策略,發現恐懼記憶明顯增加,這反證了星形膠質細胞活動在調控恐懼記憶中的重要作用。進一步的機制研究發現,星形膠質細胞興奮后細胞外ATP和腺苷水平顯著增加;外源性給予腺苷或腺苷受體A1Rs激動劑和興奮星形膠質細胞的作用一致;阻斷A1Rs作用,則阻斷興奮星形膠質細胞引起的恐懼記憶降低效應。這項工作不僅推進了對恐懼記憶新機制的理解,也為治療病理性恐懼相關疾病如創傷后應激障礙提供了新的可能的有效策略和途徑。

 

左,海馬腦區ChR2(綠色)與星形膠質細胞標記物GFAP(紅色)的表達

右,海馬腦區細胞核Dapi(綠色)與星形膠質細胞標記GFAP(紅色)的表達



本課題模式圖


浙江大學腦科學與腦醫學學院虞燕琴教授和段樹民教授是本文的共同通訊作者,博士研究生李玉蘭和李禮軒是論文共同第一作者。該研究主要受國家重點研發項目,國家自然科學基金,中國醫學科學院醫學與健康科技創新工程項目,廣東省重點領域研發計劃項目,中央高校基本科研業務費等資助。

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