综述:星形胶质细胞:能量稳态调控的新兴明星

【字体: 时间:2025年10月25日 来源:Cahiers de Nutrition et de Diététique 0.3

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  本综述系统阐述了下丘脑星形胶质细胞(Astrocytes)在能量稳态(Energy Homeostasis)调控中的核心作用。作为脑内能量平衡的“守门员”,它们通过表达特定受体/转运体感知循环信号(如激素、代谢物),并动态调节与黑皮质素系统神经元(如POMC、NPY/AgRP神经元)的突触连接,从而精准调控摄食、能量消耗和血糖。文章进一步揭示了肥胖等代谢疾病如何诱发胶质反应性(Gliosis)及突触重构,导致稳态失衡,为开发针对肥胖和2型糖尿病(T2D)的新疗法提供了关键靶点。

  
星形胶质细胞:能量稳态调控的新兴明星
引言
能量稳态的概念源于18e世纪拉瓦锡的能量交换理论,后经克劳德·伯纳德和沃尔特·坎农发展为“内环境稳定”理论。它指机体通过精细调控生理变量,维持能量摄入与消耗平衡的能力。中枢神经系统(SNC)是调控能量平衡的核心,其中下丘脑扮演着关键角色。近年来,科学家们逐渐将目光从神经元扩展到胶质细胞,尤其是星形胶质细胞,它们因其独特的位置和功能,在能量代谢调控中崭露头角。
Le cerveau est un chef d’orchestre du contr?le de l’homéostasie énergétique
大脑是能量稳态调控的“总指挥”。维持能量平衡需要全身器官的协同作用,确保能量供应满足细胞代谢需求。这种动态平衡是个体生存的基础。
L’hypothalamus : un centre intégrateur, espace partagé entre neurones et cellules gliales
下丘脑是整合中枢,是神经元与胶质细胞共存的区域。其弓状核(ARC)内存在两群功能拮抗的神经元:促进食欲的神经肽Y(NPY)和阿黑皮素原相关蛋白(AgRP)神经元,以及抑制食欲的前阿黑皮素(POMC)神经元。它们共同构成黑皮质素系统(Melanocortin System),是代谢调控的核心。
Les astrocytes, gardiens de l’homéostasie cérébrale
星形胶质细胞是脑稳态的“守护者”。它们通过特化的终足(Pieds astrocytaires)与脑血管直接接触,构成血脑屏障(BHE)的一部分,调控营养物质和循环因子进入脑实质。这一战略位置使其能敏锐感知机体能量状态。
L’homéostasie énergétique dépend des astrocytes hypothalamiques
能量稳态依赖于下丘脑星形胶质细胞。它们表达多种受体和转运体,能检测代谢物、激素、细胞因子等循环信号。约二十年前的研究发现,向大鼠脑部注射葡萄糖可引起下丘脑神经元和星形胶质细胞同时激活,提示后者积极参与能量状态感知。星形胶质细胞通过调整自身活性和形态,动态调制与黑皮质素系统神经元的突触连接,从而影响摄食、能量消耗和血糖水平。
L’obésité perturbe la fonction astrocytaire hypothalamique
肥胖扰乱下丘脑星形胶质细胞功能。高脂高糖饮食诱导的肥胖会引发深刻的星形胶质细胞功能改变,包括胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达上调(标志着胶质反应性Gliosis)、细胞形态重塑以及突触接触的重新组织。这些变化破坏了正常的神经元活动调控,导致能量平衡失调,并可能维持病理状态。
Conclusion
星形胶质细胞已成为神经元在维持能量稳态中不可或缺的代谢伙伴。它们对代谢、激素和炎症信号的高度敏感性使其成为快速反应细胞,尤其在下丘脑这一关键区域。肥胖相关的星形胶质细胞功能紊乱是能量平衡失调的重要环节,因此,靶向星形胶质细胞为治疗肥胖和2型糖尿病等代谢疾病提供了新的希望。
Déclaration d’utilisation de l’IA générative
在本文准备过程中,作者使用了DeepL Translate和DeepL Write进行摘要的翻译和扩充,并对内容进行了审阅和修正,对出版物内容负全部责任。
Points essentiels
  • 下丘脑星形胶质细胞检测关键代谢信号
  • 它们调制黑皮质素系统神经元的活性
  • 它们的活性影响摄食、能量消耗和血糖
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