《Progress in Neurobiology》：Astrocytic glycogenolysis gates Warburg-like metabolic reprogramming that promotes neuropathic pain chronification
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Jun Seo Park|Kwang Hwan Kim|Hye Won Jun|Se-Young Choi|Seung Bum Park|Sung Joong Lee韩国首尔国立大学农业与生命科学学院环境材料科学系，首尔，08826摘要慢性疼痛仍然是一个尚未得到解决的医学难题，但
Jun Seo Park|Kwang Hwan Kim|Hye Won Jun|Se-Young Choi|Seung Bum Park|Sung Joong Lee
韩国首尔国立大学农业与生命科学学院环境材料科学系，首尔，08826
摘要
慢性疼痛仍然是一个尚未得到解决的医学难题，但调控其持续性的代谢检查点尚未得到充分理解。星形胶质细胞逐渐被认为是一种可通过代谢回路调节神经元兴奋性的化学可编程中枢。基于前扣带回（ACC）中星形胶质细胞与神经元之间的乳酸穿梭（ANLS）对慢性疼痛有促进作用的报道，我们研究了在疼痛慢性化过程中星形胶质细胞的代谢状态如何演变。通过使用ACC的非靶向代谢组学分析结合基于GFAP-RiboTag的星形胶质细胞特异性转录组学技术，我们提供了从急性疼痛到慢性神经病理性疼痛转变过程中星形胶质细胞代谢的时间分辨图谱。该分析揭示了一个双相的糖原调节机制：急性糖原分解引发的糖原超补偿，最终导致与晚期星形胶质细胞富集的糖酵解和乳酸相关变化以及持续的电路激活相关的Warburg样代谢特征。利用糖原磷酸化酶抑制剂（GPI-1, GPI-2）作为药理学探针，我们发现早期阻断糖原分解可以减弱这种Warburg样转变，部分恢复ACC的代谢特征，并减轻长期机械性敏感反应，而不影响急性疼痛感受性。这些发现表明星形胶质细胞的代谢重编程是一个可通过药物干预的电路级过程，并将糖原分解确定为神经病理性疼痛的一个潜在治疗控制点。
部分内容摘要
引言
神经病理性疼痛是一种由神经系统损伤或功能障碍引起的持续性病理状态，其中反复或强烈的疼痛刺激导致疼痛从急性转变为持续性疼痛（Bliss等人，2016年；Zhuo等人，2008年）。在前扣带回（ACC）中，这种持续的过度兴奋性是维持慢性疼痛的关键因素（Song等人，2024年；Gao等人，2020年）。
星形胶质细胞与神经元之间的乳酸穿梭（ANLS）具有明显的时间动态特征
在多种慢性疼痛模型（如炎症性疼痛、内脏疼痛和神经病理性疼痛）中，慢性疼痛状态与ACC中乳酸水平升高有关，而星形胶质细胞通过ANLS释放的乳酸被认为参与了疼痛调节（Wang等人，2021年；Iqbal等人，2023年；Reid等人，2025年）。然而，大多数研究仅关注单一时间点，尚未明确乳酸及相关过程在整个疼痛过程中的启动、协调和维持机制。
讨论
在慢性神经病理性疼痛状态下，星形胶质细胞的代谢适应（主要通过乳酸）通常被视为维持过度神经元活动的燃料（Wang等人，2021年；Iqbal等人，2023年；Reid等人，2025年）。然而，我们通过结合时间分辨代谢组学、星形胶质细胞特异性转录组学和靶向化学干预，揭示了星形胶质细胞代谢变化的双相调节机制。
研究的局限性
首先，因果推断依赖于药物抑制（GPI-1、GPI-2和4-CIN），这无法完全排除脱靶效应或目标分子未完全被激活的情况；补充的遗传学干预将有助于进一步验证研究结果。其次，我们的代谢组学和转录组学分析基于批量稳态测量，因此提供的是系统层面的快照，而非ANLS通量、星形胶质细胞特异性乳酸生成或单细胞/空间特异性的直接测量数据。
联系人
如需更多信息或资源/试剂，请联系主要联系人Sung Joong Lee教授（sjlee87@snu.ac.kr）或Seung Bum Park教授（sbpark@snu.ac.kr）。
材料获取
本研究中使用的所有小鼠品系和材料均来自所提及的公司或研究人员。本研究未生成任何新的或独特的试剂。
数据和代码共享
本文报告的所有数据将在收到请求后由主要联系人提供。
本文未包含原创数据。
(Chaplan等人，1994年；Crook和Powers，2020年；Kuleshov等人，2016年；Pude?ko-Malik等人，2024年；Sergent-Tanguy等人，2003年；Tanga等人，2005年；Xie等人，2021b年；Zhang等人，2022年)
Seung Bum Park：撰写、审稿与编辑、监督、资金申请。Sung Joong Lee：撰写、审稿与编辑、监督、资金申请。Se-Young Choi：监督。Kim Kwanghwan：撰写、审稿与编辑、监督、项目管理。Jun Hyewon：验证、资源协调、方法学研究。Jun Seo Park：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、软件使用、资源协调、项目管理、方法学研究、数据分析。
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
