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(jī)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(jī)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(jī)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(xì)胞相互交流從而預(yù)防細(xì)胞死亡的分子機(jī)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(jìn)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(xiàng)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(xì)胞是如何促進(jìn)機(jī)體大腦功能異常的，星形膠質(zhì)細(xì)胞組成了人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)中大多數(shù)的細(xì)胞，在來自小鼠大腦皮層的星形膠質(zhì)細(xì)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(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生乳酸從而促進(jìn)細(xì)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?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)了微量的章魚胺在哺乳動物大腦中運(yùn)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(xì)胞發(fā)送這一信號來輸送能量以及乳酸，在適當(dāng)?shù)乃较拢卖~胺還能促進(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞讀取這種求救信號并開始制造能量，從而保護(hù)細(xì)胞并不會因?yàn)槿鄙貯TP而死亡，如果存在過多的章魚胺，其就有點(diǎn)像煙霧一樣阻礙SOS的方式，且并不能被星形膠質(zhì)細(xì)胞所讀取。

揭示神經(jīng)遞質(zhì)章魚胺在機(jī)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(jī)體的一種廢物，但實(shí)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(diǎn)非常重要，因?yàn)槠鋾绊懙秸卖~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(jī)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(xì)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(jī)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(xì)胞代謝的重要調(diào)節(jié)子，以及其所有的神經(jīng)保護(hù)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