《Biochemical and Biophysical Research Communications》：Teneurin-4 in the nucleus accumbens modulates affective-like behaviors with potential effects on astrocytes in male mice
编辑推荐：
本研究针对情感障碍治疗选择有限的重大临床问题，探讨了细胞粘附分子Teneurin-4（TENM4）在伏隔核（NAc）中对情感行为的调控作用。研究人员通过AAV-CRISPR技术特异性敲低小鼠NAc中Tenm4表达，发现TENM4缺失诱发焦虑和抑郁样行为，并导致星形胶质细胞形态简化。机制上，TENM4缺失破坏FAK/Wnt信号通路，而GABAA受体调节剂etizolam（ETZ）干预可逆转上述异常。该研究揭示了TENM4通过神经元-星形胶质细胞通讯调控情感行为的新机制，为情感障碍治疗提供了新靶点。
情感障碍是全球致残的主要原因之一，给社会带来沉重负担，但目前治疗选择有限。伏隔核（NAc）作为整合奖赏和应激反应的关键脑区，其功能失调在情感障碍发病中起核心作用。除了神经元，星形胶质细胞作为主动调节突触传递和神经环路功能的重要细胞，在情感障碍中的角色日益受到关注。然而，NAc内星形胶质细胞是否参与情感调节及其具体机制尚不清楚。Teneurin-4（TENM4）是一种在突触组织中起关键作用的细胞粘附分子，在边缘系统网络中高表达，但其在NAc中的具体功能及其通过神经元-胶质细胞相互作用调控情感的机制仍有待阐明。
为探究这一问题，日本富山大学的研究团队在《Biochemical and Biophysical Research Communications》上发表研究，通过AAV-CRISPR介导的基因敲低技术、行为学测试、免疫组织化学、Western blotting等技术手段，系统探讨了TENM4在NAc中对情感样行为和星形胶质细胞的调控作用。
关键技术方法包括：使用AAV-CRISPR在C57BL/6J雄性小鼠NAc中特异性敲低Tenm4；通过蔗糖偏好测试、高架十字迷宫、强迫游泳测试等评估焦虑和抑郁样行为；采用免疫荧光染色和形态计量学分析星形胶质细胞和微胶质细胞；通过Western blotting检测FAK/Wnt信号通路蛋白表达。
3.1. TENM4 knockdown in the NAc induced anxiety- and depression-like behaviors
研究人员首先通过立体定位注射AAV-CRISPR载体，成功在小鼠NAc实现TENM4特异性敲低（TENM4KD）。行为学测试表明，与Mock组相比，TENM4KD小鼠在旷场试验中中心区域停留时间和进入次数显著减少，在高架十字迷宫中开臂停留时间和进入次数也明显降低，表现出明显的焦虑样行为。同时，TENM4KD小鼠蔗糖偏好降低，强迫游泳试验中不动时间增加，显示抑郁样行为。这些行为变化并非由运动功能改变引起，因为各组间总运动距离无差异。
3.2. ETZ rescued anxiety- and depression-like behaviors induced by TENM4KD in the NAc
为验证TENM4缺失引起的行为缺陷是否与抑制性神经传递失衡有关，研究人员使用GABAA受体正向变构调节剂etizolam（ETZ）进行干预。经过7天0.1 mg/kg ETZ处理后，TENM4KD小鼠的焦虑和抑郁样行为均被逆转，在旷场试验和高架十字迷宫中的表现恢复正常，蔗糖偏好和强迫游泳试验中的不动时间也恢复至对照组水平。
3.3. TENM4KD in the NAc selectively altered astrocyte number, and reversed by ETZ
在细胞水平上，TENM4KD导致NAc中GFAP+星形胶质细胞密度显著降低，而Iba1+微胶质细胞密度无变化。ETZ处理可完全逆转TENM4KD引起的星形胶质细胞丢失，使其密度恢复至正常水平。
3.4. TENM4KD diminished astrocyte complexity in the NAc, restored by ETZ
通过高分辨率共聚焦成像和二维骨架分析发现，TENM4KD不仅减少星形胶质细胞数量，还导致剩余细胞的形态复杂性显著降低，表现为领土面积缩小、分支总长度减少、分支数量减少和分支指数降低。ETZ处理可完全挽救这些形态学缺陷，恢复星形胶质细胞的复杂结构。
3.5. TENM4KD dysregulates FAK/Wnt signaling in the NAc, an effect reversed by ETZ
在分子机制层面，TENM4KD破坏FAK/Wnt信号通路，表现为磷酸化FAK（p-FAK）与总FAK比值降低，GSK-3β抑制性磷酸化减少，β-连环蛋白（β-catenin）降解性磷酸化增加。ETZ干预可恢复正常FAK/Wnt信号通路活性。
该研究首次揭示TENM4在NAc中通过调控星形胶质细胞形态和FAK/Wnt信号通路参与情感调节的新机制。研究表明，神经元TENM4缺失通过破坏神经元-星形胶质细胞通讯，导致星形胶质细胞形态简化和数量减少，进而引发情感样行为异常。值得注意的是，增强GABA能神经传递不仅能逆转行为表型，还能恢复星形胶质细胞结构和相关分子通路，表明这种病理状态具有可塑性，而非不可逆损伤。
这一发现具有重要意义：首先，它确立了TENM4-星形胶质细胞轴作为情感调节的新机制，为理解情感障碍的病理生理学提供了新视角；其次，研究证明通过调节神经环路活动可以逆转细胞和分子水平的病理改变，为开发针对神经元-胶质细胞相互作用的治疗策略提供了理论依据；最后，该工作强调星形胶质细胞形态可塑性是情感调节的关键细胞基础，为未来治疗干预指明了新方向。
