摘要：神经元和星形胶质细胞是大脑中主要的细胞类型，它们之间存在广泛的相互作用，但其相互作用的分子基础在很大程度上仍不清楚。基于此，2025年6月11日，美国加利福尼亚大学Baljit S. Khakh研究团队在Neuron杂志发表了“The cell-surface
神经元和星形胶质细胞是大脑中主要的细胞类型，它们之间存在广泛的相互作用，但其相互作用的分子基础在很大程度上仍不清楚。基于此，2025年6月11日，美国加利福尼亚大学Baljit S. Khakh研究团队在Neuron杂志发表了“The cell-surface shared proteome of astrocytes and neurons and the molecular foundations of their multicellular interactions”揭示了星形胶质细胞与神经元的细胞表面共有蛋白质组及其多细胞相互作用的分子基础。
图三 星形胶质细胞与神经元的CSPs及其与亨廷顿病、多细胞相互作用及中枢神经系统疾病的关系 在亨廷顿病相关数据分析中，作者将从星形胶质细胞和神经元中分别鉴定出的58个和142个细胞表面差异表达蛋白（CS DEPs）与近期发表的人类单核RNA测序的HD数据进行了比较。在从星形胶质细胞中检测到的58个CS DEPs中，有21个（36%）在snRNA-seq数据中也表现出类似的改变，并主要映射到星形胶质细胞和神经元；其中19个在N-ZFP干预后得到恢复。而在从神经元中检测到的142个CS DEPs中，有78个（55%）在snRNA-seq数据中一致下调，主要映射到神经元，并且大多数也能通过N-ZFP恢复。综上所述，对HD模型小鼠中星形胶质细胞和神经元的CSPs分析揭示了显著的疾病相关变化，这些变化可以被定位、被N-ZFP逆转，并得到了验证。作者揭示了在星形胶质细胞与神经元与其他实质细胞相互作用位点中排名前两位的两种CSP蛋白。此外，作者评估了CSSPAN以及CSPs与已知人类基底节疾病相关基因之间的重叠情况。结果显示，在多种神经系统疾病中，由疾病相关基因编码的蛋白质大多属于CSPs，尤其是来自CS SPAN。数据显示，约20%具有已知人类疾病关联的CSPs属于CS SPAN。还进一步分析了CS SPAN与精神分裂症和衰老脑组织中鉴定出的“突触神经元与星形胶质细胞程序”（SNAP）基因之间的重叠，以及与帕金森病（PD）死后snRNA-seq数据中改变的神经元和星形胶质细胞基因的关系。结果发现，多个核心的SNAP和PD相关基因也存在于CS SPAN中。最后，CS SPAN中还包括了一些已被鉴定为在小鼠学习相关星形胶质细胞（LAAs）中表达的基因。作者的研究结果表明，CS SPAN介导了与化学突触传递、细胞粘附、神经递质转运以及突触组装调控相关的蛋白质机制和通路，可能在人类疾病和大脑可塑性中发挥重要作用。总结作者发现，从星形胶质细胞和神经元中检测到的CSPs不仅包括多个已知功能的蛋白质，也包含许多功能尚未明确的蛋白。这一发现与以往对星形胶质细胞和神经元进行蛋白质组研究的结果一致，说明蛋白表达与基因表达之间并非简单的线性关系。尤其对于膜蛋白而言，这意味着仅依赖RNA测序可能遗漏了一些重要的信号传导介质。从这一角度出发，蛋白质组数据鉴定出在CS SPAN中星形胶质细胞与神经元细胞表面共享的蛋白，揭示了这些蛋白所参与的主要功能类别，包括细胞外基质、化学突触传递、细胞粘附、神经递质转运以及突触组装的调控。综上所述，这些鉴定出的蛋白应被进一步研究以探索与星形胶质细胞-神经元相互作用相关的蛋白质机制的分子基础及其功能意义。文章来源：https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.05.019 来源：科学巴扎黑
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