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星形胶质细胞的代谢动态导致疼痛持续存在
《Lab Animal》:Astrocyte metabolic dynamics drive pain persistence
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月01日 来源:Lab Animal 6.8
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神经病理性疼痛是由神经系统损伤或疾病引起的常见慢性疾病,会对生活质量产生重大影响。从急性痛觉感知到持续性疼痛的转变涉及复杂的机制,而这些机制至今仍未被完全理解,这也限制了现有疗法的效果。临
神经病理性疼痛是由神经系统损伤或疾病引起的常见慢性疾病,会对生活质量产生重大影响。从急性痛觉感知到持续性疼痛的转变涉及复杂的机制,而这些机制至今仍未被完全理解,这也限制了现有疗法的效果。临床前研究的一个主要局限在于依赖终点指标,这掩盖了疼痛慢性化背后的时间生物学特征。一项新的研究通过在小鼠模型中追踪动态变化,揭示了星形胶质细胞中的代谢重编程是导致疼痛的重要因素。
人们越来越认识到,星形胶质细胞通过与神经元的代谢耦合,在神经病理性疼痛中起着重要作用。尤其在前扣带回皮层中,星形胶质细胞与神经元之间的乳酸转运过程与疼痛慢性化有关。在这一过程中,星形胶质细胞通过糖酵解产生的乳酸,并在糖原分解的支撑下,既可作为能量底物,也可作为信号分子。然而,慢性疼痛状态下星形胶质细胞中的糖原动态变化仍不清楚。
在这项研究中,研究人员利用脊髓神经切断模型,结合星形胶质细胞特异性转录组学、免疫组织化学以及时间分辨代谢组学方法,来研究小鼠前扣带回皮层中的这些代谢动态。脊髓神经切断后,与乳酸转运相关的基因和蛋白质表现出两相性调控规律:先是短暂抑制,随后出现显著上调。代谢组学分析显示,这些细胞的代谢模式逐渐向瓦尔堡效应类似的状态转变,这种代谢变化在癌症中也有出现,其特点是糖酵解增强、乳酸积累,同时氧化代谢减弱。
在这种代谢变化之前,星形胶质细胞中的糖原水平也出现两相性反应:脊髓神经切断后立即发生糖原分解,随后在1至3天内出现糖原超补偿现象。早期通过药物抑制糖原分解,能够减轻这种代谢变化,进而降低脊髓神经切断模型中的持续性疼痛。
综合这些研究结果,可以认为星形胶质细胞的糖原分解是神经病理性疼痛发生的上游生化调控环节,也是潜在的治疗靶点。
原始参考文献: Park, J.S. 等人。《神经生物学进展》,262,102924(2026年)