从神经元-胶质细胞相互作用到神经退行性疾病的代谢耦合失败Frontiers | From Neuron-Glia Interaction to Metabolic Coupling Failure in Neurodegeneration

环球医讯 / 认知障碍来源:www.frontiersin.org日本 - 英语2026-05-16 06:37:56 - 阅读时长3分钟 - 1106字
本研究主题聚焦神经退行性疾病中神经元与胶质细胞相互作用的机制转变,核心揭示代谢耦合失败的关键病理过程。传统神经元中心理论已发展为神经元-胶质细胞网络模型,阐明在阿尔茨海默病等疾病中,星形胶质细胞的代谢支持功能、小胶质细胞的突触调节能力及少突胶质细胞的轴突维护作用发生系统性崩溃。重点解析乳酸穿梭和谷氨酸-谷氨酰胺循环等代谢耦合机制的破坏如何引发神经元能量危机与网络失稳,强调神经退行性病变本质是细胞代谢稳态的失衡而非适应性重编程,为开发靶向神经血管单元和代谢通路的创新治疗策略提供理论基础,对理解神经退行性疾病的细胞网络病理机制具有突破性意义。
健康大脑神经元-胶质细胞相互作用代谢稳态突触稳态星形胶质细胞小胶质细胞少突胶质细胞神经递质循环代谢底物供应
从神经元-胶质细胞相互作用到神经退行性疾病的代谢耦合失败

关于本研究主题

背景

脑功能研究传统上基于神经元中心框架;然而,这一观点已转向神经元-胶质细胞相互作用模型,在该模型中,神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞形成相互依存的细胞网络,共同维持突触及代谢稳态。在健康大脑中,星形胶质细胞调控神经递质循环并提供代谢底物,小胶质细胞调节突触结构,少突胶质细胞支持轴突功能,这些细胞协同维持网络稳定性。

在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中,功能障碍不仅源于神经元损伤,更来自这些协调互动的崩溃。近期理论框架将此过程概念化为"细胞群落"的紊乱,其中胶质细胞主动塑造疾病进展而非被动响应。

关键突破在于认识到神经退行性病变反映的是代谢稳态的失败,而非适应性"代谢重编程"。神经元表现出线粒体功能障碍和能量利用受损,而星形胶质细胞则出现代谢支持和神经递质调控紊乱。小胶质细胞进入改变炎症信号和代谢平衡的状态,共同导致不稳定的细胞微环境。

尤为重要的是,这些细胞内在变化伴随着细胞间代谢耦合的崩溃,而后者本应确保大脑能量的高效分配。星形胶质细胞-神经元乳酸穿梭和谷氨酸-谷氨酰胺循环等机制,体现了不同细胞类型间代谢过程的共享性。在神经退行性疾病中,这些通路的破坏损害神经元功能并加剧网络不稳定性。

本研究主题旨在汇集阐明神经退行性疾病中脑细胞类型间代谢互动中断的分子与细胞机制的研究成果,包括实验与临床前模型以及患者来源系统的研究。特别鼓励提交识别与代谢功能障碍及神经元-胶质细胞相互作用相关的新型机制通路或治疗靶点的成果。

研究方向包括但不限于:

  • 神经退行性疾病中的神经元-胶质细胞相互作用
  • 神经元和胶质细胞中的代谢功能障碍与线粒体损伤
  • 星形胶质细胞-神经元代谢耦合(如乳酸穿梭、神经递质循环)
  • 小胶质细胞活化状态及其代谢与炎症作用
  • 少突胶质细胞对轴突代谢和功能的支持
  • 疾病中的细胞间代谢耦合及其破坏
  • 代谢稳态失败的分子与细胞机制
  • 神经退行性病变作为细胞网络功能障碍的疾病
  • 与代谢和胶质通路相关的新型治疗靶点识别
  • 利用体内模型、患者来源系统及其他实验方法研究神经退行性机制

文章类型与关键词

本研究主题接受简要研究报告、数据报告、社论、方法学论文等类型投稿。所有投稿须符合期刊范畴定义,Frontiers保留将超出范围的稿件引导至更合适期刊的权利。

关键词: 神经元-胶质细胞相互作用;代谢耦合;神经血管单元;神经退行性变;神经炎症;神经元;星形胶质细胞;小胶质细胞;少突胶质细胞

重要说明: 所有投稿必须符合期刊使命声明中定义的范畴,Frontiers有权在同行评审任何阶段将超出范围的稿件引导至更合适的期刊。

【全文结束】

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