Adenosine signalling to astrocytes coordinates brain metabolism and function

腺苷 星形胶质细胞 神经科学 生物 细胞生物学 嘌呤能信号 运动前神经元活动 腺苷受体 腺苷A2B受体 腺苷A1受体 受体 生物化学 中枢神经系统 兴奋剂
作者
Shefeeq M. Theparambil,Olga Kopach,Alice Braga,Shereen Nizari,Patrick S. Hosford,Virág Sági‐Kiss,Anna Hadjihambi,Christos Konstantinou,Noemí Esteras,Ana Gutierrez del Arroyo,Gareth L. Ackland,Anja G. Teschemacher,Nicholas Dale,Tobias Eckle,Petros Andrikopoulos,Dmitri A. Rusakov,Sergey Kasparov,Alexander V. Gourine
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:632 (8023): 139-146 被引量:7
标识
DOI:10.1038/s41586-024-07611-w
摘要

Abstract Brain computation performed by billions of nerve cells relies on a sufficient and uninterrupted nutrient and oxygen supply 1,2 . Astrocytes, the ubiquitous glial neighbours of neurons, govern brain glucose uptake and metabolism 3,4 , but the exact mechanisms of metabolic coupling between neurons and astrocytes that ensure on-demand support of neuronal energy needs are not fully understood 5,6 . Here we show, using experimental in vitro and in vivo animal models, that neuronal activity-dependent metabolic activation of astrocytes is mediated by neuromodulator adenosine acting on astrocytic A2B receptors. Stimulation of A2B receptors recruits the canonical cyclic adenosine 3′,5′-monophosphate–protein kinase A signalling pathway, leading to rapid activation of astrocyte glucose metabolism and the release of lactate, which supplements the extracellular pool of readily available energy substrates. Experimental mouse models involving conditional deletion of the gene encoding A2B receptors in astrocytes showed that adenosine-mediated metabolic signalling is essential for maintaining synaptic function, especially under conditions of high energy demand or reduced energy supply. Knockdown of A2B receptor expression in astrocytes led to a major reprogramming of brain energy metabolism, prevented synaptic plasticity in the hippocampus, severely impaired recognition memory and disrupted sleep. These data identify the adenosine A2B receptor as an astrocytic sensor of neuronal activity and show that cAMP signalling in astrocytes tunes brain energy metabolism to support its fundamental functions such as sleep and memory.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
章鱼完成签到,获得积分10
2秒前
打打应助皮蛋瘦肉洲采纳,获得10
2秒前
2秒前
sandra发布了新的文献求助10
3秒前
高兴的香薇完成签到,获得积分10
3秒前
动听的夏真完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
Fxxkme发布了新的文献求助10
3秒前
YouziBa完成签到,获得积分10
4秒前
在水一方应助yuanzi采纳,获得10
4秒前
xny发布了新的文献求助10
5秒前
zzzyyy完成签到,获得积分10
5秒前
malenia发布了新的文献求助10
5秒前
Niuma发布了新的文献求助10
6秒前
打打应助黄淮二傻采纳,获得10
7秒前
槑槑发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
墨卿完成签到,获得积分10
8秒前
大模型应助大胆的凡儿采纳,获得10
9秒前
李爱国应助ken采纳,获得10
10秒前
10秒前
美好斓应助zzzyyy采纳,获得100
10秒前
10秒前
FGG完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12138完成签到 ,获得积分10
12秒前
华仔应助呆萌的豌豆采纳,获得10
13秒前
墨卿发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
安与和完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
16秒前
善学以致用应助sandra采纳,获得10
16秒前
jayus发布了新的文献求助10
18秒前
dreamer完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
标致诗双完成签到,获得积分10
20秒前
yanyanzi关注了科研通微信公众号
20秒前
wjx666777发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3141929
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2792912
关于积分的说明 7804490
捐赠科研通 2449236
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303108
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626771
版权声明 601291