Sci Adv︱曹雄团队和冯衍秋团队合作发表星形胶质细胞功能障碍导致抑郁中静息态功能连接异常的研究
2022年11月16 日,《Science Advances》期刊在线发表了题为“Astrocyte dysfunction drives abnormal resting-state functional connectivity in depression”的研究论文。该研究由粤港澳大湾区脑科学与类脑研究中心曹雄团队和冯衍秋团队合作共同完成。
抑郁症是一种严重的精神疾病,终身患病率达17%。但抑郁症机制不清,缺乏客观诊断指标。静息态功能磁共振(rsFC)在抑郁症临床诊断和指导治疗方面具有巨大潜力,但抑郁症rsFC异常机制仍未清楚。该研究发现fMRI成像发现星形胶质细胞功能障碍Itpr2-/-小鼠抑郁症相关的脑区的rsFC降低;有意思的是我们分析抑郁患者影像联盟REST-meta-MDD大样本数据,发现抑郁患者的rsFC异常与Itpr2-/-小鼠高度一致,尤其是mPFC相关环路的rsFC;利用光遗传学结合fMRI技术,光遗传特异性激活增加mPFC星形胶质细胞Ca2+信号可以增加抑郁相关脑区的rsFC;以上结果表明星形胶质细胞功能障碍导致抑郁症中rsFC异常。进一步锰离子增强MRI结果表明Itpr2-/-小鼠mPFC-Str环路神经活动降低;利用光遗传学结合fMRI技术,光遗传特异性激活mPFC神经元或mPFC-Str环路,均增加mPFC-Str环路神经活动进而增强mPFC-Str rsFC,并逆转Itpr2-/-小鼠抑郁样行为。
该研究首次发现并阐述了星形胶质细胞功能障碍导致抑郁症中相关神经环路和rsFC异常;基因敲除小鼠和抑郁患者脑功能网络联合分析,可为抑郁症功能磁共振精准诊断和指导治疗提供科学依据。