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章魚胺(octopamine,OA)是一種主要參與戰(zhàn)斗或逃跑反應(yīng)的無脊椎動物機體的神經(jīng)遞質(zhì)，在哺乳動物中，章魚胺的功能會被腎上腺素（epinephrine）所替代，盡管如此，其仍然會以微量水平存在，且能通過一種尚未確定的機制來調(diào)節(jié)單胺神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。近日，一篇發(fā)表在國際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上題為“Octopamine metabolically reprograms astrocytes to confer neuroprotection against α-synuclein”的研究報告中，來自美國西北大學(xué)等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究揭示了章魚胺與哺乳動物大腦中的其它細胞相互交流從而預(yù)防細胞死亡的分子機制。

盡管哺乳動物的大腦中仍然存在微量的章魚胺，但其功能會被腎上腺素所取代，長期以來研究人員認(rèn)為章魚胺是哺乳動物進化過程中的遺留物，然而研究人員對于章魚胺在人類大腦中所扮演的關(guān)鍵角色并不了解。這項研究中，研究人員首先著手理解在神經(jīng)退行性疾病發(fā)生過程中，星形膠質(zhì)細胞是如何促進機體大腦功能異常的，星形膠質(zhì)細胞組成了人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)中大多數(shù)的細胞，在來自小鼠大腦皮層的星形膠質(zhì)細胞培養(yǎng)物中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，引入一定水平的章魚胺或許會促進星形膠質(zhì)細胞產(chǎn)生乳酸從而促進細胞的生存。研究者Gabriela Caraveo Piso說道，本文研究發(fā)現(xiàn)非常重要，因為我們發(fā)現(xiàn)了微量的章魚胺在哺乳動物大腦中運作的方式。我們可以將其想象為一種SOS信號，處于壓力狀態(tài)的神經(jīng)元會向星形膠質(zhì)細胞發(fā)送這一信號來輸送能量以及乳酸，在適當(dāng)?shù)乃较?，章魚胺還能促進星形膠質(zhì)細胞讀取這種求救信號并開始制造能量，從而保護細胞并不會因為缺少ATP而死亡，如果存在過多的章魚胺，其就有點像煙霧一樣阻礙SOS的方式，且并不能被星形膠質(zhì)細胞所讀取。

揭示神經(jīng)遞質(zhì)章魚胺在機體神經(jīng)變性過程中扮演的關(guān)鍵角色。

圖片來源：Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI:10.1073/pnas.2217396120

這些研究發(fā)現(xiàn)或能為未來治療阿爾茲海默病、帕金森疾病和雙相障礙提供相應(yīng)的信息，這些疾病都與大腦中章魚胺的水平失調(diào)有關(guān)。長期以來，乳酸被認(rèn)為是機體的一種廢物，但實際上并不是這樣，其是一種非常重要的燃料，神經(jīng)元需要將其轉(zhuǎn)化為更高形式的能量，研究人員認(rèn)為，這一點非常重要，因為其會影響到章魚胺水平被改變的其它疾病，包括阿爾茲海默病和精神性障礙等。研究人員希望能更好地理解章魚胺是如何在機體健康大腦中發(fā)揮作用的。

目前研究人員想知道的是，這是否會在疾病樣的狀況下發(fā)生？或者章魚胺是否會在諸如學(xué)習(xí)和記憶等生理狀況下發(fā)揮作用，而且在這些狀況下神經(jīng)元也會經(jīng)歷高能量的需求；考慮到章魚胺能利用星形膠質(zhì)細胞中的乳酸代謝，因此研究人員非常感興趣理解在記憶和學(xué)習(xí)以及機體衰老的情況下大腦中乳酸代謝所扮演的關(guān)鍵角色。綜上，本文研究結(jié)果揭示了章魚胺或許能作為星形膠質(zhì)細胞代謝的重要調(diào)節(jié)子，以及其所有的神經(jīng)保護效應(yīng)，這對于α-突觸核蛋白病具有一定的影響和意義。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Andrew Shum,Sofia Zaichick,Gregory S. McElroy, et al. Octopamine metabolically reprograms astrocytes to confer neuroprotection against α-synuclein, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI:10.1073/pnas.2217396120

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