胶质细胞刺激揭示腺苷对哺乳动物脊髓运动网络的调节

尽管有大量证据表明胶质细胞可以释放调节物质来影响邻近神经元的兴奋性，但胶质递质传递对神经网络的运作以及塑造行为的重要性仍存在争议。在此，我们描述了胶质细胞对哺乳动物脊髓运动发生中枢模式发生器的调节所做的贡献，其输出直接与定义的行为相关。通过特异性激活蛋白酶激活受体-1（PAR1），一种在脊髓胶质细胞中优先表达的内源性G蛋白偶联受体，在脊髓运动发生中枢模式发生器的持续活动期间刺激胶质细胞。PAR1选择性激动剂TFLLR的激活导致从新生小鼠分离的脊髓制备物腹根记录的与运动相关的爆发频率可逆性降低。在存在胶质毒素甲硫氨酸亚砜亚胺或氟乙酸的情况下，TFLLR无效，证实了PAR1激活对胶质细胞的特异性。PAR1激活时爆发频率的调节被非选择性腺苷受体拮抗剂茶碱和A1受体拮抗剂8-环戊基-1,3-二丙基黄嘌呤阻断，但未被A2A受体拮抗剂SCH5826阻断，表明胶质刺激后产生细胞外腺苷，随后通过A1受体介导抑制神经元活动。胶质刺激后网络输出的调节也被外核苷酸酶抑制剂ARL67156阻断，表明胶质释放ATP并随后降解为腺苷，而非直接释放腺苷。在抑制性传递被阻断后记录的节律活动中，胶质刺激没有效果，表明胶质细胞来源的腺苷通过抑制性回路组分调节运动相关输出。最后，内源性腺苷对网络输出的调节被发现与网络活动的频率成比例，提示腺苷的活性依赖性释放。总之，这些数据表明胶质细胞在哺乳动物运动网络的调节中发挥积极作用，提供可能稳定网络活动的负反馈控制。