Neuron | 丁鳳菲/王偉團隊合作揭示睡眠-覺醒狀態轉換中皮層星形膠質細胞體積調節機制

大腦皮層在睡眠覺醒、麻醉-清醒等狀態轉換中，組織間隙微環境可伴隨腦電信號發生動態變化，如組織間隙離子、神經遞質、代謝廢物等物質濃度，以及組織間隙空間大小等。星形膠質細胞是神經-膠質-血管功能單元中的重要元素，它與神經元突觸及血管間存在著結構性連接，高效維護著組織間隙微環境穩定。星形膠質細胞表達大量水通道和離子通道，維持組織間隙水鹽平衡。此外，星形膠質細胞表達高密度神經遞質受體，可與神經元一樣，直接響應神經遞質的作用。

睡眠-覺醒調控機制，至今仍未完全闡明。星形膠質細胞參與睡眠-覺醒調控機制的研究，近年來受到廣泛關注。2026年4月20日，復旦大學基礎醫學院丁鳳菲團隊，聯合華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院王偉團隊以及丹麥哥本哈根大學Maiken Nedergaard團隊，在Neuron上在線發表了題為 “Astrocyte cell volume dynamics across cortical states and transitions” 的研究論文，報道了感覺皮層星形膠質細胞在睡眠-覺醒、麻醉-清醒皮層狀態轉換中，細胞體積發生可逆性動態變化。他們進一步指出促醒神經遞質去甲腎上腺素（NE）通過α1-受體驅動這一過程。

運用雙光子在體成像技術，他們觀察到，皮層星形膠質細胞在覺醒狀態下細胞體積最大，在非快速眼動（NREM）睡眠中細胞體積縮小，而在快速眼動（REM）睡眠中，細胞體積縮至最小。光遺傳或化學遺傳學特異性激活藍斑核TH陽性神經元而促使NE釋放，可致皮層星形膠質細胞體積擴張，而阻斷NE能α1受體可抑制這一過程。

綜上所述，本研究揭示了皮層星形膠質細胞體積在睡眠-覺醒周期中，發生動態改變，而促醒神經遞質去甲腎上腺素釋放則是這一過程的關鍵驅動力。這一發現為星形膠質細胞調控睡眠-覺醒的神經生物學機制，提供了新證據。研究團隊后續將進一步探究，星形膠質細胞體積改變對神經突觸及環路功能的調節機制，并探討星形膠質細胞體積調節失調在多種神經精神疾病致病機制中的潛在功能角色，為疾病干預提供新線索。

https://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(26)00220-5

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