抑郁症星形胶质细胞功能障碍研究进展

高志影，刘得水，费洪新，李丽波，卢长方，张晓杰

（齐齐哈尔医学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）



抑郁症星形胶质细胞功能障碍研究进展

高志影，刘得水，费洪新，李丽波，卢长方，张晓杰

（齐齐哈尔医学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

抑郁症(Depression)是一种严重的情感障碍性疾病，可由各种原因引起，以显著而持久的心境低落为主要临床特征，且心境低落与其处境不相称，严重者可出现自杀念头和行为。本研究对星形胶质细胞的生物学作用、抑郁症发生星形胶质细胞的病理变化及作用进行阐述，为抗抑郁药物研发提供了理论依据。

抑郁症；星形胶质细胞；病理作用

抑郁症 (Depression)是一种严重的情感障碍性疾病，可由各种原因引起，以显著而持久的心境低落为主要临床特征，且心境低落与其处境不相称，严重者可出现自杀念头和行为。在全球人口中，约有17%的人在一生的某个时期会受其影响［1］。尽管做了广泛的研究，但由于缺乏生物学标志，遗传率低，加之促发因素的异质性，因此对抑郁症神经生物学方面的改变仍然知之甚少。随着对神经精神系统疾病发病机制和治疗途径的深入研究，发现抑郁症的发生与星形胶质细胞密不可分。

1　星形胶质细胞的生物学功能

1.1支持、修复及隔离功能

星形胶质细胞突起能充填在神经元及其突起之间的间隙，并且该细胞分布在整个中枢神经系统，同时和周围的组织结构有着紧密连接和接触，并保持着一定的间隙，从而起到支持和隔离神经元的作用［2］。在病理条件下，星形胶质细胞能从静息状态转为活化状态，从而更好地发挥星形胶质细胞的保护和修复作用。

1.2影响神经突触可塑性

神经突触是神经元之间信息传递过程中的重要结构。神经突触可塑性又称神经突触可修饰性，其核心是突触连接的结构和功能的可塑性。中枢神经系统内除了神经元之间有突触连接，星型胶质细胞也可以通过缝隙连接，形成胶质细胞网络，这一网络与神经元网络在功能上互相影响，构成了神经元——胶质细胞网络，共同完成脑部各种复杂的功能活动［3］。

1.3调节神经元的能量代谢

星形胶质细胞在利用葡萄糖的过程中，不仅起到了传递的作用，还能够将葡萄糖降解成易于吸收利用的ATP形式。此外，星形胶质细胞释放的ATP也能影响神经元和星形胶质细胞之间Ca2+信号，降低谷氨酸能神经元内钙波的幅度和频率，从而抑制兴奋性突触传递［4］。

1.4摄取与供给神经递质

神经活性氨基酸是指作为神经节递质和神经调质的氨基酸，如γ-氨基丁酸（GABA）、牛磺酸、谷氨酸（Glu）、天冬氨酸（Asp）等。在中枢神经系统中，星形胶质细胞上拥有多种神经活性氨基酸的高亲和载体，这些载体可以摄取多种神经递质，在星形胶质细胞中进行加工灭活后，转运至神经元，重新合成神经递质，起到调节突触传递的作用［5］。

2　星形胶质细胞在抑郁症发生中的病理改变

星形胶质细胞的细胞骨架蛋白GFAP的表达改变，在抑郁症的发病过程中具有重要作用，同时它还是星形胶质细胞特异性的标志物。经尸检报告显示星形胶质细胞GFAP蛋白水平、mRNA水平以及GFAP阳性细胞数在抑郁症患者额前皮质和海马组织内明显降低。Masaakid等［6］通过研究发现，向海马齿状回或CA3区注射星形胶质细胞功能抑制剂，将阻断抗抑郁药物丙咪嗪的抗抑郁效果。陈乃宏等［7］发现慢性不可预见性刺激导致大鼠额前皮质区星形胶质细胞缝隙连接功能和超微结构受损，同时大鼠额前皮质区阻断星形胶质细胞之间的缝隙连接可以诱导大鼠抑郁的行为，并且通过三环类抗抑郁药物氟西汀和度洛西汀可以逆转该损伤。

3　星形胶质细胞在抑郁症发生中的病理作用

磁共振波谱检测显示，抑郁症患者大脑皮层内谷氨酸和GABA的水平发生改变，该部分主要从星形胶质细胞丢失引起谷氨酸代谢障碍的角度进行分析。星形胶质细胞通过谷氨酸——谷氨酰胺循环、乳酸——葡萄糖循环和酮体穿梭等过程，为神经元提供合成神经递质的原料，同时又防止过量的谷氨酸扩散引起神经兴奋性毒性，对维持信号在突触间的正常传递具有重要作用。

4　展望

在认知、情感和社会功能中，了解星形胶质细胞如何调节突触可塑性和功能非常重要。同时，具有挑战性的问题在于如何利用基因——环境发展的相互作用调节星形胶质细胞的功能水平。研究星形胶质细胞在疾病中的激活以及在病理过程中的反应，可以为抑郁症的防治和新药开发提供新的依据。

［1］ Kessler R C,Berglund P,Demler O,et al.Lifetime prevalence and age-of-onset distributions of DSM-IV disorders in the National Comorbidity Survey Replication［J］.Archives ofgeneral psychiatry,2005,62(6):593-602.

［2］蒋常文，陈森洲，李鸿文，等.BDNF对星形胶质细胞的促增殖效应及其ERK信号转导机制［J］.中国老年学杂志，2007，27(14)：1358-1360.

［3］ Ho V M,Lee J A,Martin K C.The cell biology of synaptic plasticity［J］.Science, 2011,334(6056):623-628.

［4］ Koizumi S,Fujishita K,Tsuda M,et al.Dynamic inhibition of excitatory synaptic transmission byastrocyte-derived ATP in hippocampal cultures［J］.Proceedings of the National AcademyofSciences,2003,100(19):11023-11028.

［5］ Perea G,Araque A.Properties ofsynapticaIIyevoked astrocyte caIciumsignaI revea synaptic information processing by astrocytes［J］.J Neurosci,2005,25(9):2192-2203.

［6］ Iwata M,Shirayama Y,Ishida H,et al.Hippocampal astrocytes are necessary for antidepressant treatment of learned helplessness rats［J］.Hippocampus,2011,21 (8):877-884.

［7］ Sun J D,Liu Y,Yuan Y H,et al.Gap junction dysfunction in the prefrontal cortex induces depressive-like behaviors in rats［J］.Neuropsychopharmacology,2012,37 (5):1305-1320.

R395.2

A

1674-8646（2016）01-0026-02

2015-10-16

国家自然科学基金(81173599)；黑龙江省自然科学基金项目(H201354)；黑龙江省教育厅项目(12521624)

高志影（1986-），女，黑龙江齐齐哈尔人，硕士，研究实习员，主要从事神经精神疾病的病理学研究。

张晓杰（1965-），女，教授，博士，博士研究生导师，主要从事神经精神疾病的病理学研究。