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 欢迎加入 全国胶质细胞学术讨论群 添加小编微信 brainnews_11 -留言胶质细胞研究群-  作者利用Aldh1l1-eGFP/Rpl10a小鼠模型来研究NAc星胶的节律性（这种小鼠的星形胶质细胞在RpL10a核糖体亚基上专门表达eGFP标签，允许免疫共沉淀和分离星形胶质细胞特异性核糖体相关 mRNA(Fig.1A)）。 从雄性和雌性小鼠每天6次获得的整个NAc组织中分离星胶mRNA，测序后，细胞类型富集热图和免疫荧光表明星胶富集的高度特异性(Fig.1B,C)，IPA分析和metascape分析也发现与星胶相关的生物学过程和经典途径在前200个表达基因中富集(Fig.2D,E)。
（图1） 从识别的12739个转录本中，约43.3%具有显著的昼夜节律性(Fig.2A)。大多数节律基因在14-22点（ZT14-ZT22）之间达到峰值，这与小鼠的活跃期相吻合(Fig.2B)。 统计学手段分析发现，前20个昼夜节律转录本是已知的核心时钟基因(Fig.2D)。代谢相关功能在top昼夜节律基因中富集(Fig.2C)。同时，昼夜节律调节和糖皮质激素受体信号表现出高度的互联性(Fig.2E)。
（图2） 接下来，为了研究NAc星胶昼夜节律对奖赏的功能，在Bmal1f/f基因鼠NAc脑区中特异性敲除星胶中的Bmal1(Fig.3A,B)，Bmal1功能缺失会导致星胶分子钟功能和节律性丢失。 作者使用LRN任务（对新奇事物的运动反应），这是一种预测药物寻求倾向的行为，分别检测了上午4-6点和下午16-18点各两小时的运动量。结果发现，特异性敲除Bmal1后，小鼠在白天表现出更高的LRN，且并不是由于习惯性或总活性的差别(Fig.3C,D)。此外，夜间没有观察到显著差异(Fig.3E-G)。 同时，也检测了探索驱动行为和焦虑相关样行为，包括旷场（OF）、明暗箱检测（L/D）、高架十字迷宫（EPM）和新奇摄食抑制（NSF），结果均发现特异性敲除Bmal1后，小鼠在白天表现出更高的探索驱动行为和焦虑样行为，在晚上则没有(Fig.4A-D)。
（图3）
（图4） 接下来，作者研究了奖赏特异性，通过操作性食物自身给药模型，按照固定比率1(FR1)计划对小鼠进行训练，即1次主动杠杆按压会获得1个食物颗粒奖励。 在FR1中，白天(Fig.5B)和晚上(Fig.5D)各组间均没有显著性差异，性别差异主要表现在雄性呈现出更高的反应性，无论白天或晚上。但是，随着固定比率增加，雄性GFAP-cre小鼠在白天表现出更强的反应性(Fig.5C)，而晚上没有(Fig.5E)。
（图5） 由于星胶在细胞代谢发挥重要作用，于是作者利用RT-qPCR检测了GFAP-cre和eGFP在白天即4-6点相关基因的表达，结果发现在GFAP-cre小鼠中Gfap（星胶活性相关）和Nrf2（氧化应激相关）显著上调，而Gclc、Pgc1α、Ldha、Mct1和Mct2显著下调，它们分别与谷胱甘肽(GSH)的产生、线粒体功能和乳酸合成/穿梭有关(Fig.6A)。同样地，GFP-cre小鼠中检测到白天NAc中乳酸和谷胱甘肽浓度均显著下降(Fig.6B,C)。
（图6） 最后，作者研究敲除NAc分子钟基因后对MSNs突触传递的影响。首先，在白天，GFAP-cre小鼠中诱发的AMPA/NMDA EPSC显著降低，同时伴随着AMPAR EPSC衰变动力学增加(Fig.7A-D)，这表明突触后谷氨酸受体尤其是AMPA受体的改变。 诱发的EPSC表现出相似的PPR，说明谷氨酸突触前释放基本不变(Fig.7E)，同时清除率也相当(Fig.7F)。夜间未检测到任何差异(Fig.7G-K)。 与电生理结果一致的是，在白天，GFAP-cre小鼠整个NAc谷氨酸相关基因表达显著上调，几乎全是AMPA受体亚基(Fig.8)。
（图7）
（图8） 本研究首次发现NAc中星胶具有强烈的分子节律，并且这种昼夜节律对整个NAc功能起到重要作用。这些新发现强调了NAc星形胶质细胞的功能意义以及它们的昼夜节律调节对NAc功能和NAc调节的行为中的重要程度。 编译作者：凌晨一点半（brainnews创作团队） 校审：Simon（brainnews编辑部） Nature：“脑肠轴”新机制——肠道微生物代谢物通过调控少突胶质细胞影响焦虑样行为Neuron：社交记忆形成的新环路机制Nature Reviews Neurology综述：基于神经退行性疾病的昼夜节律——开发创新疗法Nat Neurosci：超1000个阿尔茨海默病大脑组织蛋白组学分析，揭示了前所未有的机
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