脑周细胞通过钠依赖性转运体EAAT2在体外上调星形胶质细胞的谷氨酸摄取功能

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:IBRO Neuroscience Reports 2.0

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  推荐:本研究首次揭示脑周细胞通过释放可溶性因子上调星形胶质细胞钠依赖性谷氨酸转运体EAAT2的活性,解决了神经血管单元(NVU)中细胞互作调控谷氨酸稳态的机制问题。采用人源共培养模型和放射性标记技术,证实周细胞条件培养基可增强星形胶质细胞对[3H]-L-Glu的摄取(提升40.36%),为神经系统疾病中谷氨酸代谢失衡提供了新干预靶点。

  

谷氨酸是中枢神经系统最重要的兴奋性神经递质,其浓度异常会导致神经元过度兴奋甚至死亡。星形胶质细胞通过钠依赖性转运体EAAT1和EAAT2清除细胞外谷氨酸,但这一过程如何受神经血管单元其他细胞调控尚不明确。尤其令人困惑的是,紧贴脑毛细血管的周细胞是否参与调控?这直接关系到血脑屏障功能维持和神经退行性疾病的发病机制。

为解决这一问题,福冈大学的研究团队在《IBRO Neuroscience Reports》发表研究,首次证实脑周细胞通过可溶性因子特异性上调星形胶质细胞EAAT2介导的谷氨酸摄取。研究采用人脑源性周细胞与星形胶质细胞非接触共培养模型,结合[3H]-L-Glu放射性摄取实验、选择性抑制剂(UCPH-101和DHK)干预及蛋白质印迹分析等关键技术,发现周细胞条件培养基可使星形胶质细胞谷氨酸摄取率提升1.43倍,且该效应主要由EAAT2活性增强驱动,而非蛋白表达量改变。

研究结果部分:

  1. 共培养上调谷氨酸摄取:免疫荧光显示EAAT1/EAAT2定位于周细胞周围,共培养使星形胶质细胞[3H]-L-Glu摄取速率从9.48提升至13.54 μL/min-mg蛋白。
  2. 钠依赖性机制:无钠条件下,共培养组的摄取抑制率(22.96%)显著高于单培养组(18.97%),证实周细胞增强钠依赖性转运。
  3. EAAT2特异性调控:EAAT2抑制剂DHK使共培养组摄取降低20.66%,而对单培养组无影响;EAAT1抑制剂UCPH-101对两组抑制效果无差异。
  4. 可溶性因子作用:50%和100%周细胞条件培养基分别使摄取量增加13.68%和40.36%,提示外泌体或生长因子可能参与。

该研究突破性发现周细胞-星形胶质细胞通讯新机制:周细胞通过分泌未明确的分子(非接触依赖)激活EAAT2膜转运,而非增加其总蛋白表达。这为解释阿尔茨海默病等疾病中观察到的EAAT2膜定位异常提供了新视角——病理状态下周细胞功能紊乱可能导致星形胶质细胞谷氨酸清除能力下降。未来研究可聚焦周细胞亚型特异性、外泌体组分分析,以及创伤性脑损伤等模型中该通路的动态变化,为开发靶向NVU的神经保护策略奠定基础。

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