星形胶质细胞源性 d-serine 增强是创伤性脑损伤后突触损伤的基础

在创伤性脑损伤（TBI）后，胶质细胞在损伤进展和恢复中兼具益处与害处。然而，鲜有研究探讨 TBI 后三方突触中反应性星形胶质细胞的影响。在此，我们证实了小鼠受控皮层撞击（CCI）损伤引起的海马突触损伤会导致 d-serine 的释放来源从神经元转变为星形胶质细胞。在非病理条件下，d-serine 作为神经递质和 NMDA 受体的共激动剂，参与介导突触可塑性。神经元 d-serine 的相性释放对维持突触功能至关重要，其缺乏会导致突触功能和可塑性下降。在 CCI 损伤后，海马神经元下调了 d-serine 水平，而星形胶质细胞则增强了 d-serine 的生成和释放。我们进一步确定，d-serine 细胞来源的这种转变，连同基础水平谷氨酸的释放，共同导致了突触损伤和功能障碍。在 CCI 损伤后，特异性敲除星形胶质细胞中的 d-serine 合成酶——丝氨酸消旋酶，可改善突触可塑性、脑振荡和学习行为。我们的结论是，TBI 后星形胶质细胞张力性释放 d-serine 增强是导致与脑损伤相关的突触损伤的重要基础。