脊髓星形胶质细胞调节心肌缺血再灌注损伤

星形胶质细胞在损伤和伤害性刺激反应中发挥关键作用，但其在心肌缺血再灌注（I/R）损伤中的作用仍 largely unknown。在此，我们确定操纵脊髓星形胶质细胞活性是否影响心肌 I/R 损伤及其潜在机制。通过结扎左冠状动脉建立体内 I/R 大鼠模型，我们观察到心肌 I/R 损伤后脊髓中胶质纤维酸性蛋白（GFAP）蛋白水平升高 1.7 倍。通过鞘内注射星形胶质细胞抑制剂氟代柠檬酸抑制脊髓星形胶质细胞，可降低 GFAP 免疫染色，并使梗死面积比 I/R 组减少 29%。使用仅由设计药物激活的设计受体（DREADD）化学遗传学方法，我们利用 GFAP 启动子驱动的 Gq 或 Gi 偶联信号双向操纵星形胶质细胞活性。Gq-DREADD 介导的脊髓星形胶质细胞激活导致瞬时受体电位香草酸 1（TRPV1）激活和神经肽释放，使梗死面积增加 1.3 倍，血清去甲肾上腺素水平升高 1.2 倍，心律失常评分高于 I/R 组。相反，Gi-DREADD 介导的脊髓星形胶质细胞抑制可抑制 TRPV1 介导的伤害性信号，使梗死面积较 I/R 组减少 35%，心律失常评分减少 51%，血清去甲肾上腺素水平从 3158 ± 108 降至 2047 ± 95 pg/mL。此外，鞘内给予 TRPV1 或神经肽拮抗剂可减少梗死面积和血清去甲肾上腺素水平。这些发现证明脊髓星形胶质细胞在心肌 I/R 损伤中的功能性作用，并为预防心脏损伤提供了一种针对脊髓星形胶质细胞的新型潜在治疗方法。