Cell子刊 | 中国医科大学等多团队合作报告了去甲肾上腺素诱导游离脂肪酸释放引发的抗癫痫作用!

学术   2024-11-01 16:15   天津  


iNature

大脑在睡眠、安静清醒和高度警觉状态之间快速转换的能力是惊人的。脑去甲肾上腺素(NE)在促进清醒中起着关键作用,但大脑如何在觉醒时避免神经元的过度兴奋性?

2024年10月31日,中国医科大学Li Baoman、美国罗彻斯特大学Maiken Nedergaard共同通讯在Cell Metabolism(IF=27.7)杂志在线发表了题为Anti-seizure effects of norepinephrine-induced free fatty acid release的研究论文,该研究发现NE暴露会导致星形胶质细胞和神经元在质膜内产生游离脂肪酸(FFAs)。

反过来,FFAs通过差异调节星形细胞和神经元Na+, K+, ATP酶的活性来抑制兴奋性。将FFA直接应用于清醒行为小鼠枕叶皮层可抑制视觉诱发电位(VEP)。相反,通过局部应用脂肪酶抑制剂来阻断FFA的产生会增加VEP并引发癫痫样活动。这些结果表明,游离脂肪酸的释放是NE信号传导中防止过度兴奋性的关键步骤。靶向脂质信号通路可能为预防癫痫发作提供一种新的治疗方法。

战斗或逃跑反应是一种进化转化的生理机制,它增强了生物体对潜在威胁作出强有力反应的能力。血浆中去甲肾上腺素(NE)浓度的激增,通过增加能量代谢物的可用性,加强了预期的战斗或逃跑反应肝脏中β -肾上腺素能受体的激活引发糖原分解,导致血浆葡萄糖升高。同时,激素敏感脂肪酶(HSL)被激活,导致血浆游离脂肪酸(FFAs)平行增加。葡萄糖和游离脂肪酸都可以作为快速获取的能量来源,在面临直接危险时优化骨骼肌的表现。
NE由肾上腺髓质和外周组织的交感神经释放,而脑干蓝斑(LC)是中枢神经系统(CNS) NE的主要来源。战斗或逃跑反应与LC神经元的爆发活动和大脑内NE释放的急剧增加有关。肾上腺素能受体刺激迅速消耗星形细胞糖原库,导致脑内糖原在几分钟内完全耗尽。然而,FFA是否在大脑中释放以响应中央NE浪涌仍然未知。到目前为止,还没有研究探讨肾上腺素能信号是否会触发脑内FFA的峰值,这可能是因为在中枢神经系统中,FFA不被认为是一种重要的能量底物。
机理模式图(图源自Cell Metabolism
该研究表明,NE的释放刺激星形胶质细胞和神经元质膜中FFA的产生,从而在觉醒期间抑制过度兴奋性。虽然FFA不是大脑中的主要能量底物,但NE介导的FFA释放在抑制兴奋性传递中起着至关重要的作用,使皮质网络保持高度警觉性而不冒癫痫发作的风险。因此,FFA对神经传递的抑制作用可能为未来开发靶向脂质信号的抗癫痫药物提供平台。


原文链接:
https://www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-4131(24)00407-8

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