eLife：胡吃海喝沒準兒是因為你腦子裡的星形膠質細胞激活了

近日，來自麻省理工學院的神經科學家經發現，大腦中的膠質細胞在調節食慾和攝食行為過程中扮演著重要角色。在小鼠實驗中，激活膠質細胞將刺激暴飲暴食，而當這些細胞受到抑制時，食慾也隨之受到抑制。這項發表於eLife雜誌上的研究結果可能為針對肥胖和食慾相關疾病的藥物提供了一個新靶點。

直到10年前，科學家們都認為膠質細胞在大腦中主要起著支撐、分隔神經元的作用。但近年來，越來越多的研究表明膠質細胞在大腦中還有許多更加重要複雜的功能。它們可以分泌一些神經營養因子和細胞因子，調節神經元功能。此外，膠質細胞的異常激活還與神經退行性疾病密切相關。

長期以來，人們認為位於大腦深處的下丘腦調控著我們的食慾、能量消耗、體溫、晝夜節律和睡眠周期等生理活動。下丘腦中也存在豐富的膠質細胞，並與神經元形成緊密的連接。但是，這些膠質細胞在能量穩態中的作用仍然不清楚。在下丘腦對這些神經環路的調控中，下丘腦弓狀核（arcuate nucleus，ARC）是一個研究熱點。ARC內主要有兩個調節食慾神經環路的關鍵成分——AgRP/NPY神經元和POMC神經元，前者刺激食慾，而後者抑制食慾。

激活ARC星形膠質細胞促進攝食行為

為了更加精確地在小鼠體內研究下丘腦ARC星型膠質細胞是否參與了攝食行為調節，研究小組採用了特定藥物專一性地激活特定受體（designer receptors exclusively activated by designer drugs，DREADDs）技術。他們使小鼠下丘腦ARC膠質細胞表達特定受體，這些受體可以與一種命名為CNO（一種氯氮平的衍生物）的化合物結合，因此在給予CNO時，ARC膠質細胞就會激活。

研究人員發現單一劑量的CNO就可以激活星形膠質細胞並對攝食行為產生了顯著影響。研究人員表示，小鼠通常只在夜間攝食，但是為這些膠質細胞表達特定受體的小鼠給葯之後，它們在白天也吃得很多。並且，它們在短期內（三天）體重並沒有明顯增加。研究人員認為，這提出了一種假設，即膠質細胞可能調控神經元控制能量消耗，以彌補增加的食物攝入量。

ARC星形膠質細胞刺激的攝食行為依賴於ca2+和AgRP/NPY神經元研究小組通過進一步研究發現，激活ARC星形膠質細胞刺激的這種攝食行為依賴於Ca2+信號通路，破壞Ca2+信號通路將減少攝食。並且，這種特異性的激活ARC星形膠質細胞還增強了AgRP/NPY神經元的活性，但是對POMC神經元沒有顯著影響。雖然激活ARC星形膠質細胞可以將AgRP/NPY和POMC神經元都去極化，但是POMC神經元的抑制性輸入信號使其沒有凈反應。此外，當AgRP/NPY神經元失活時，激活ARC膠質細胞也不能明顯地誘導攝食行為發生變化。這些研究結果揭示了ARC星形膠質細胞可能與多種神經元相互作用並在同時調節同種能量穩態過程。

現在，該研究小組計劃開發新的研究工具幫助科學家們進一步了解星形膠質細胞和神經元之間的相互作用，以及星形膠質細胞是如何調節食慾和攝食行為的。同時，他們還希望了解是否存在不同類型的星形膠質細胞調控不同的攝食行為，尤其是異常攝食行為。研究人員表示，目前科學家們對星形膠質細胞調節食慾和代謝了解很少。弄清這些機制是理解相關疾病的關鍵。

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