Mol Psychiatry | 可卡因成瘾的新标志物！北大周专等揭示可卡因通过NE调控前额叶星形胶质细胞钙信号

传统成瘾研究几乎完全聚焦于神经元，尤其是多巴胺系统。

但占大脑半数的星形胶质细胞，它是否参与成瘾过程？如果参与，它在帮倒忙还是在抑制成瘾？

2026年5月8日，北京大学周专、中国科学院遗传与发育生物学研究所祝飞鹏团队在《Molecular Psychiatry》上发表研究《Molecular Psychiatry,Cocaine facilitates Ca2+ fluctuations in prefrontal cortex astrocytes via norepinephrine transmission in awake mice》。

研究发现，清醒小鼠中可卡因通过蓝斑核（LC）去甲肾上腺素（NE）能神经元，异常激活前额叶星形胶质细胞的钙信号，而这一信号竟然负向调控可卡因诱导的运动敏化（成瘾相关行为）。

生理剂量可卡因通过LC-NE神经元释放NE，激活前额叶星形胶质细胞的α1肾上腺素能受体，使胞体依赖IP3R2释放钙库、突起依赖胞外钙内流，产生异常活跃钙信号；该信号会抑制前额叶神经元活动，负向调控可卡因诱导的运动敏化，揭示星形胶质细胞是可卡因成瘾的关键调控单元。

可卡因会让星形胶质细胞激活吗？

团队使用双光子钙成像在清醒小鼠上实时观测前额叶相关皮质（FrA） 星形胶质细胞的钙活动。

结果显示，生理剂量可卡因会让前额叶关联皮质（FrA）星形胶质细胞出现异常钙波动（cGCa）。正常状态下，细胞体钙活动极少、突起随机高频波动；给药后，细胞体钙频率升 3.5 倍、幅度增 2.6 倍，突起频率与波动范围也显著扩大，且效应持续约 60 分钟。

因此，可卡因能让前额叶星形胶质细胞从“静默”变成“过度兴奋”，持续近1小时。

可卡因是直接作用，还是通过其他神经元间接影响星形胶质细胞？

实验证明可卡因不直接作用于星形胶质细胞，而是通过蓝斑核（LC）去甲肾上腺素（NE）能神经元发挥作用。

微透析 - HPLC显示可卡因使前额叶去甲肾上腺素升高至基线 250%；光遗传 / 化学遗传操控 LC-NE 神经元发现，激活该通路可模拟可卡因效应，抑制则完全阻断钙信号。

因此，可卡因是通过 “促进去甲肾上腺素释放 + 阻断重吸收”双重机制，让前额叶去甲肾上腺素剧增，进而触发星形胶质细胞钙反应。

星形胶质细胞不同部位（胞体 vs 突起）的钙信号是相同的分子机制吗？

胞体钙信号：依赖α1 肾上腺素能受体（α1-AR）→IP3R2介导的钙库释放，用哌唑嗪阻断 α1-AR 或敲除 IP3R2，胞体钙信号完全消失。

突起钙信号：不依赖 α1-AR 与 IP3R2，主要靠胞外钙离子内流，无胞外钙时突起反应被抑制。

因此，可卡因在星形胶质细胞的胞体和突起，用了两套完全不同的钙信号通路。

星形胶质细胞的异常钙信号，会影响神经元和成瘾行为吗？

观测 FrA 神经元发现，可卡因会通过星形胶质细胞钙信号抑制神经元活动；敲除 IP3R2 或特异性敲除星形胶质细胞 α1-AR 后，神经元抑制被解除，小鼠对可卡因的运动敏化显著增强。

因此，星形胶质细胞的钙信号是成瘾行为的负调控者，它保护大脑免受过度兴奋，抑制成瘾的发展。

全文总结

本研究在清醒小鼠中证实，可卡因通过蓝斑 - 前额叶去甲肾上腺素通路，引发前额叶星形胶质细胞胞体与突起差异化的钙信号异常激活；该信号通过抑制前额叶神经元活动，负向调控可卡因诱导的运动敏化，明确星形胶质细胞是可卡因成瘾过程中的重要调控者，打破了成瘾研究仅聚焦神经元的传统认知。

小编寄语：

cGCa（可卡因诱导的胶质钙信号）的幅度与频率，和可卡因引发的运动敏化行为效应呈显著负相关。这意味着星形胶质细胞钙活动越强，小鼠对可卡因的行为敏化越弱；反之则成瘾行为更明显。因此，前额叶星形胶质细胞的钙信号未来有望成为评估个体对可卡因成瘾易感性的功能性标志物。

这一发现也为成瘾治疗开辟了全新方向。与传统 “阻断多巴胺、增强 GABA” 的思路不同，新策略的核心是增强保护性钙信号。理论上，可使用低剂量 α1‑AR 激动剂等药物模拟或放大这一保护效应，但必须严格控制剂量与作用部位，避免全身性高血压等副作用。

https://doi.org/10.1038/s41380-026-03582-8

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