[编者按:作者对第一轮同行评审的回应如下。]
1号审核人:
Covelo和Araque的这份报告描述了一组具有技术挑战性的海马脑片实验,以探索星形胶质细胞钙信号在CA1区兴奋性Schaffer侧连合突触调节中的作用。胶质递质的释放和星形胶质细胞在突触调制中的作用在该领域内仍有激烈的争论,积累了支持和反对这一假设的大量证据。开发一个能够充分控制和操纵关键参与者的最小系统将有助于推动这一领域的发展。本报告中的研究依靠“最小刺激”来分离少量突触,对这一现象进行了比大规模细胞外刺激更严格的评估。利用成对记录、星形胶质细胞中的钙成像和钙非激活以及PV中间神经元的操作,作者推导出一个复杂的模型来描述单个星形胶质细胞如何根据刺激的持续时间和幅度释放谷氨酸或ATP,以响应中间神经元释放GABA。值得注意的是,这项研究将受益于概述所涉及的主要途径的总结图;有时,我发现很难遵循所做的操作和假设。与任何复杂系统一样,有许多可能的途径可以对观察到的效果负责,特别是因为事件的时间进程很慢——刺激持续时间,星形胶质细胞中的钙升高和增强&药物作用的靶向受体由多种细胞类型表达。如果不能更好地控制特定细胞上的受体,就可能有其他解释。因此,有几个问题需要解决,以确保作者对这些优雅操作的解释是正确的。
我们感谢审稿人提出的积极意见和建议,这些意见和建议有助于加强该论文。正如所建议的那样,概述所涉及的主要途径的概要图已包含在新的和新的.
1) 这项研究基于作者先前的工作,表明锥体神经元去极化引起大麻素释放,从而诱导突触增强。从所进行的实验中,我不清楚星形胶质细胞是活动场所还是中间神经元。显然,后者已被证明是海马体这一区域的靶点,因为这是DSI首次被证明的地方。大麻素受体参与本文所述现象的一些证据将有助于确定初始条件。为了对抗神经元CB1受体可能带来的并发症,作者应该考虑分析星形胶质细胞特异性CB1受体敲除小鼠。如果中心假设是正确的,这应该会消除SC EPSC的增强和抑制。
我们感谢评审员富有洞察力的评论。为了进一步阐明内源性大麻素(eCB)的细胞靶点,我们利用星形胶质细胞CB1R进行了新的实验-/-星形胶质细胞中特异性缺乏CB1Rs的小鼠。在这些小鼠中,神经元去极化(ND)释放的eCB未能诱导突触变化(新发现)证实了eCB介导的突触增强需要激活星形胶质细胞中的CB1R的假设). 此外,在这些小鼠中,高频刺激(HFS)诱导了类似于野生型小鼠的突触抑制(新),证实CB1R不参与GABA介导的异突触抑制(参见新的). 我们现在报告这些发现:“在mGluR存在的情况下,ND激活的突触增强被阻止1拮抗剂LY367385(100µM;n=4个神经元;p=0.928)()在星形胶质细胞CB1中-/-小鼠(n=10;p=0.8;)而HFS介导的异突触抑制被A阻断1受体(A1R) 拮抗剂CPT(2µM;n=6个神经元;p=0.362)()但仍存在于星形胶质细胞CB1中-/-小鼠(n=10;p=0.8;). 这些结果表明,单个突触可以分别被星形胶质细胞释放的谷氨酸和ATP/腺苷调节,以响应ND或HFS。”
此外,我们还利用星形胶质细胞GABA进行了额外的实验,以测试星形胶质细胞是中间神经元的活动场所B类R(右)-/-缺乏GABA的小鼠B类Rs在星形胶质细胞中特异性表达。在这些小鼠中,中间神经元刺激未能诱导星形胶质细胞Ca两者的变化2+水平和突触传递,支持中间神经元释放的GABA激活星形细胞GABA的原始假设B类Rs导致突触传递的双相调节。这些新结果已包含在在正文中:“此外,在缺乏GABA的转基因小鼠中进行的实验B类星形胶质细胞特异性受体(GABAB-/-)(Perea等人,2016)也未能诱导Ca2+星形胶质细胞升高(n=10片中n=53个星形胶质细胞;p=0.23;)以及双相突触调节(n=9个神经元;Pr增强p=0.75;Pr抑制p=0.66;). 综上所述,这些数据表明GABAB介导的星形胶质细胞Ca2+信号传导对于诱导中间神经元诱发的突触传递增强和抑制是必要的。”
2) 这些研究依靠最小的刺激来分离一个或几个突触。该地区以前曾使用过这种方法。尽管没有配对记录那么强大,但海马系统不适合这种方法,因为很难在切片中找到成对的突触偶联的CA3-CA1神经元。因此,有许多需要注意的最小刺激,因为可以肯定的是,许多轴突受到了刺激(尽管其中一个或几个可能与记录的细胞相连)。为了进行故障分析并确定释放概率(在整个研究的大部分量化中使用),必须能够从故障中分辨成功。在该地区,这样做非常具有挑战性,因为EPSC振幅可能非常小(mEPSC振幅图没有显示出与噪声和事件的明显分离),这给此类分析带来了挑战。在成功与失败之间的巨大分离令人担忧,因为这种程度的分离对于这些突触来说并不典型。最小事件的尖锐边界表明,任何低于5pA的事件都被切断了,从而形成了一种人工分隔,增强了区分成功与失败的能力。这个问题应该得到解决。
我们同意评审员的观点,即配对录音在实验上是不可行的。我们也同意最低限度的刺激是需要的。然而,许多实验室(例如,Isaac等人,1996年;Rastaad,1995年;Allen和Stevens,1994年),包括我们的实验室(Perea和Araque,2007年;Navarrete和Araq,2010年;Gomez-Gonzalo等人,Cer-cortex,2015年),都已成功地将该技术用于研究单突触活动。为了清楚起见,在原稿中,失败被赋值为零。为了解决评审者的担忧,我们现在已经包括了失败的实际值以及失败和成功的直方图这表明,在绝大多数情况下,失败和成功都可以秘密地辨别出来(参见Navarrete和Araque,2010)。此外,材料和方法一节也阐明了所进行的分析:“如果电流振幅小于基线电流标准偏差(0.7–2.3 pA)的3倍,并且通过目视检查验证,则认为响应失败。”
3) 我对几个实验中的数据表示方式感到困惑。作者报告称,31%的“单突触”显示出调制。p值代表所有实验还是仅代表那些显示调制的实验?除非有明确的机械论据支持这种异质性,否则应避免选择这种数据。来自星形胶质细胞的钙信号也有类似的问题。在这里,定义“钙事件概率”指标的含义很重要。是什么导致了反应性的变化(某些细胞的反应)和钙增加的变化?如果急性应用巴氯芬,是否会引起类似反应(星形胶质细胞中的钙增加和Pr的双相变化)?星形胶质细胞反应延迟的原因是什么?也就是说,如果这是GABA后IP3的简单动员B类受体激活,为什么发病如此多变?
我们对上一版本中由于缺乏明确性而造成的混乱深表歉意。比较刺激前后的值,评估每个单独突触的突触变化。由于并非所有记录的单个突触都会受到受刺激星形胶质细胞的突触调节(参见Pere和Araque,2007;Navarrete和Arake,2010),我们认为数据选择是必要的;否则,当将受调控和不受调控的突触汇集在一起时,这种现象就会被掩盖。因此,P值对应于显示调节的突触。我们在“材料和方法”一节中澄清了这个问题:“当刺激改变基线2个以上标准偏差后确定的释放概率时,确定突触增强或抑制发生在单个突触中。”
我们也很抱歉没有对钙事件概率进行更多描述,因为我们认为参考我们以前的出版物中提供的定义就足够了(例如,Navarrete and Araque,2010;Gomez-Gonzalo et al.,Cer-cortex 2015)。我们现在在材料和方法部分提供了更详细的描述:“星形胶质细胞Ca2+来自星形胶质细胞Ca的信号被量化2+事件概率,即Ca发生的概率2+高程,由Ca的数量计算得出2+海拔高度。[…]测试对钙的影响2+不同条件下的事件概率,基础(刺激前15秒)和最大Ca2+对事件概率(刺激后15s)进行平均并进行比较。”
星形胶质细胞反应性变异的来源是一个非常有趣的问题。为了澄清这个问题,我们进行了评论员建议的实验,我们将巴氯芬(90 s)应用于放射层以靶向GABAB类星形胶质细胞中的R,我们观察到与中间神经元去极化类似的结果。这些数据可以在新的文本中:“确认GABAB类Rs参与星形胶质细胞钙2+信号和双相突触调节我们应用了巴氯芬(90 s),一种GABAB类R激动剂进入放射层,同时监测星形胶质细胞钙2+和锥体神经元的突触电流(). 应用巴氯芬诱导钙2+星形胶质细胞增加(n=4片中25个星形胶质细胞;p=0.02;)以及双相突触调节(n=6;Pr增强p<0.001;Pr抑制p=0.015;),模拟中间神经元去极化的结果。”
此外,在讨论部分添加了以下段落:“有趣的是,GABAB类通过中间神经元去极化或直接应用巴氯芬获得的介导的双相突触调节现象显示,其时间进程比从神经元离子性受体获得的反应慢。[…]事实上,已知星形胶质细胞Ca2+信号以缓慢和长时间的方式出现(Volterra、Liaudet和Savtchouk,2014;Araque等人,2014;Rusakov,2015),可能是由于GABA的不同表达B类不同星形胶质细胞的Rs;事实上,星形胶质细胞的反应需要从突触末端释放的细胞外GABA的积累,而这些GABA可能无法到达所有被监测的星形胶质细胞;或G蛋白介导的信号通路激活和细胞内钙动员所涉及的步骤数”。
4) 一项表明星形胶质细胞参与的关键实验涉及IP中突触增强和抑制的分析三R2 ko小鼠。作者应该进行一项对照实验,以表明IP中星形胶质细胞中的钙非激活三R2ko小鼠导致Pr的双相变化。
我们感谢审稿人的有益建议。我们已经完成了建议的实验,我们发现在IP中突触增强和抑制都可以被挽救三R2级-/-Ca小鼠2+无盖。我们已将数据包括在在文中:“此外,光诱发Ca2+未结扎挽救了IP中的双相突触调节三R2级-/-小鼠(n=6个神经元;Pr增强p<0.003;Pr抑制p<0.012;),表明星形胶质细胞谷氨酸和ATP/腺苷的释放是星形胶质细胞Ca的下游2+信号。”
5) 因为GABAB类受体由多种细胞类型表达,作者应该考虑在星形胶质细胞特异性条件敲除小鼠中进行这些实验。这样的实验将为所提出的神经调节模型提供更有力的支持。
我们感谢评论员的宝贵意见。如前所述,我们对星形胶质细胞GABA进行了实验B类R(右)-/-缺乏GABA的老鼠B类Rs在星形胶质细胞中特异性表达。在这些小鼠中,我们没有观察到星形胶质细胞Ca的变化2+中间神经元刺激期间或之后的水平或突触传递。这些新数据支持我们的假设,即中间神经元释放的GABA激活星形细胞GABAB类Rs导致突触传递的双相调节。这些数据已包含在在正文中:“此外,在缺乏GABA的转基因小鼠中进行的实验B类星形胶质细胞特异性受体(GABAB-/-)(Perea等人,2016)也未能诱导Ca2+星形胶质细胞升高(n=10片中n=53个星形胶质细胞;p=0.23;)以及双相突触调节(n=9个神经元;Pr增强p=0.75;Pr抑制p=0.66;). 综上所述,这些数据表明GABAB介导的星形胶质细胞Ca2+信号是诱导神经元间诱发的突触传递增强和抑制所必需的。”
2号审核人:
[……]显示一个星形胶质细胞可以对同一突触产生两种作用是有趣的,但很难用目前的方式解释结果的生理意义。将描述主要神经元、中间神经元和星形胶质细胞之间拟议电路连接的模型图结合起来,将有助于解释,并解决以下有关所使用的神经元刺激参数是否与神经元的内源性放电特性相关的问题。这些问题不需要新的实验来解决。
我们感谢审稿人的积极评论和有益建议。
如前所述,概述所涉及的主要途径的汇总图已包含在和.
在中间神经元的激活导致兴奋性突触的增强(通过星形胶质细胞)。这是已知的/预期的吗?
中间神经元介导的神经递质释放增强并不意外。众所周知,星形胶质细胞通过激活GABA对GABA作出反应B类Rs(Kang等人,1998年;Serrano等人,2006年;Mariotti等人,Glia 2016年)也已知可诱导星形胶质细胞释放谷氨酸(Kang等,1998年);Perea等人。,电子生活2016). 我们最近描述了GABA诱导的突触增强的潜在信号机制及其功能后果(Perea等人,2016)。这已经包括在正文中:“其他研究报告了GABAB类通过直接刺激中间神经元释放R介导的星形细胞谷氨酸,导致突触增强(Perea等人,2015;Kang等人,1998)”
用于中间神经元激活的刺激是否在海马体正常记录的范围内(20Hz,90秒)?
这是一个很好的问题。事实上,体内电生理记录表明,海马中间神经元可以以不同的频率激发动作电位,从θ活动期间的20 Hz到尖锐波动期间的>100 Hz不等(见Pike等人,2000和Hu,Gan和Jonas,2014)。正文中包括以下内容:“我们监测了Ca2+信号输入辐射层星形胶质细胞和SC在锥体细胞中诱导单一的EPSC,并用一系列短的去极化脉冲刺激中间神经元,以触发20赫兹(90秒)的动作电位,正如先前对中间神经元的报道(Hu,Gan和Jonas,2014;Pike等人,2000)()”. 我们最初使用这种刺激范式(20赫兹,90秒)来清楚地揭示这些效应,但使用不同频率和刺激持续时间来测试神经递质释放对这些参数的依赖性,进一步表征了这些现象().
有证据表明星形胶质细胞经历了长时间的体钙升高(秒)吗?总的来说,对突触的影响似乎是在一个缓慢的时间尺度上(分钟)。
事实上,星形胶质细胞中的体细胞钙信号显示出相对较慢的时间尺度(例如,参见讨论此问题的评论,Araque et al.,2014,Volterra,Liaudet and Savtchouk,2014,Rusakov,2015),这表明星形胶质细胞的操作时间尺度比神经元慢。文中对此进行了讨论:“有趣的是,GABAB类通过中间神经元去极化或直接应用巴氯芬获得的R-介导的双相突触调节现象显示,其时间进程比从神经元离子型受体获得的反应慢。[…]事实上,已知星形胶质细胞Ca2+信号以缓慢和长时间的方式出现(Volterra、Liaudet和Savtchouk,2014;Araque等人,2014;Rusakov,2015),可能是由于GABA的不同表达B类不同星形胶质细胞的Rs;事实上,星形胶质细胞的反应需要从突触末端释放的细胞外GABA的积累,而这些GABA可能无法到达所有被监测的星形胶质细胞;或G蛋白介导的信号通路激活和细胞内钙动员所涉及的步骤数。”
星形胶质细胞钙反应的大小与突触的结果是否相关,即只是增强,还是增强后伴有抑郁?在星形胶质细胞钙在中间神经元刺激开始时增加,但在25秒后下降到基线,即使神经元刺激持续90秒&这是一种饱和效应吗?
这是一个很好的问题,但与钙有关的固有实验局限性2+指标阻止了明确的答案。钙的振幅2+信号取决于细胞内钙的浓度2+和荧光染料。由于后者无法在脑切片中准确估计,因此记录的信号提供了对钙的定性估计2+单元格内的更改。因此,我们使用钙事件概率作为指示星形胶质细胞活性的参数,但我们没有建立Pr和定性钙变化之间的相关性2+因为它们可能会产生误导。
3号审核人:
作者(以及星形胶质细胞领域的其他人)在过去几年里发展了一个一致的故事,描述了星形胶质细胞钙信号与神经元突触反应改变之间的联系。根据药物阻滞剂,这种情况是CB1受体刺激星形胶质细胞触发钙信号,进而触发星形胶质细胞释放谷氨酸,从而增强突触传递。这种兴奋性反应是短暂的,由mGluR1受体介导。第二种途径被认为是由于GABAB介导的星形胶质细胞中的钙瞬变(由中间神经元释放GABA激活)导致星形胶质细胞释放ATP,随后由于ATP降解形成腺苷而抑制神经元活动。在本实验室和其他实验室出版物中报道的这些先前研究的背景下,作者设计了实验来确定一个星形胶质细胞是否可以具有类似的兴奋和抑制作用。他们提供了证据支持他们的结论,即在一个确定的星形胶质细胞中的钙信号可以导致两种类型的突触修饰。然而,作者没有数据表明,在这种情况下,星形胶质细胞释放ATP。他们的数据表明,存在腺苷介导的突触反应抑制,ATP释放的作用可以从其他研究中推断出来。
我们感谢评审员的积极意见和有用建议,这些意见和建议有助于加强我们的结论。
我们同意评论者的观点,即ATP释放是通过其代谢产物腺苷的突触效应间接评估的。星形胶质细胞已被证明能够分别以钙非依赖性和钙依赖性的方式释放腺苷和ATP。因此,释放的胶质递质很可能是ATP,因为它在IP中不存在突触抑制三R2级-/-在小鼠中,星形胶质细胞中G蛋白介导的钙信号受损,而星形胶质细胞钙不加钙足以诱导突触抑制。尽管如此,我们在整个文本中都提到了ATP/腺苷,因为目前的研究重点是突触传递调节。我们在讨论中澄清了这个问题:“目前的结果表明,突触抑制是由腺苷A的激活介导的1受体。[……]的确,IP中没有突触抑制三R2级-/-小鼠,其中G蛋白介导钙2+星形胶质细胞信号受损()和星形胶质细胞Ca2+无鞘化足以诱发突触抑制().”.
作者使用一些参数描述了结果,如效力、释放概率和突触效能。这些被定义为“释放的概率(成功次数与刺激总数的比率);突触效能(所有反应的平均峰值振幅)和突触潜能(成功的平均峰值幅度)”。根据中提供的数据使用这种实验范式,似乎对突触释放的影响是改变诱发epscs的失败率。作者将效价大概描述为排除失败的诱发epscs的振幅。数据呈现的这一部分令人困惑,应在图图例以及材料和方法中的简要描述中予以澄清。例如在实际的诱发反应显示在顶部记录道中,平均反应显示在下部记录道中。这些平均值还必须包括失败以及诱发的突触电流。例如,ND中的响应似乎有几个振幅较小的响应,HFS期间的响应似乎与基本响应相同。由于该机制的含义,这可能很重要。
我们对造成的混乱深表歉意。事实上,突触效能与成功反应的EPSC振幅相对应。对突触参数的更详细描述包括:“分析的突触参数为:释放概率(成功次数与刺激总数的比率);突触效能(包括成功和失败在内的所有反应的平均峰值振幅)和突触潜能(成功的平均峰值振幅,不包括失败)(Navarrete和Araque,2010;Perea和Araq,2007;Gomez-Gonzalo等人,2014;Navarreto等人,2012)。如果电流振幅小于基线电流标准偏差(0.7–2.3 pA)的3倍,并且通过目视检查验证,则认为响应失败。”
对突触传递变化的统计分析表明,这些变化是由于神经递质释放概率的变化,而没有突触潜能的变化(,,和). 因此,在简单反映EPSC振幅的内在可变性(参见).
中较低轨迹中显示的平均响应,和与突触功效相对应,因此,它们是包括失败和成功在内的上部轨迹的平均值。这将在:“用最小刺激技术获得的代表性EPSC轨迹显示神经递质释放的成功和失败(n=20;上图)和从这些轨迹获得的平均轨迹(突触功效;下图)。”
作者得出结论,突触处递质的释放受到抑制。然而,其影响可能是抑制动作电位的传播或棘波无法侵入突触前末端,而不是抑制突触释放机制。
我们同意审查者的观点,即突触抑制可能是由于动作潜在入侵或释放机制的失败。无论潜在的突触前机制(这不在本研究的范围内)如何,突触的最终结果是抑制递质释放。因此,我们没有提出任何机制,只是描述了突触前递质释放的抑制。
“这些结果表明,神经元间诱发的对星形胶质细胞的刺激导致突触传递的增强和抑制。”这一结论取决于IP三R2受体只存在于星形胶质细胞中,这一假设应该明确说明。IP当然是真的三R2对与Gq偶联GPCR相关的钙信号很重要。这里引用的参考文献都涉及IP中星形胶质细胞钙信号的丢失三R2敲除小鼠。然而,有可能存在IP三某些神经元或特定神经元隔室中的R2受体。结论是这完全是由于星形胶质细胞需要星形胶质细胞选择性敲除IP三R2和我不知道这个证据(尽管我可能错了)。作者还应该注意到一些研究表明,钙信号仍然存在于IP中星形胶质细胞的精细过程中三R2级-/-转基因小鼠。
我们同意审稿人的意见。我们也注意到有报道显示这些小鼠的星形细胞过程中存在钙信号,尽管这种信号在很大程度上减弱了。因此,我们进行了额外的实验,通过向星形胶质细胞网络加载GDPβS来测试阻断星形胶质细胞钙信号的效果。在这些条件下,星形胶质细胞Ca2+信号消失,双相突触调节也缺失。我们将这些新结果包括在在文中:“我们进一步测试了星形胶质细胞参与突触双相调节,通过贴片吸管将GDPβS加载到星形胶质细胞网络中,以特异性阻断星形胶质细胞中的G蛋白信号。在加载了GDPβS的切片中,中间神经元去极化未能诱导星形胶质细胞Ca2+高度(n=60个星形胶质细胞,n=8片;p=0.53;)诱导双相突触调节(n=7个神经元;Pr增强p=0.3;Pr抑制p=0.36;).”
星形胶质细胞Ca2+无鞘化足以诱导WT和IP的突触调节三R2级-/-老鼠()新结果显示星形胶质细胞钙缺乏2+星形胶质细胞GABA的升高与突触调节B类R(右)-/-老鼠。
作者提供了有趣的证据,证明中间神经元的动作电位放电模式将导致突触增强或突触抑制。这是一个了不起的发现,作者令人信服地表明,他们使用了一种非常令人印象深刻的策略,即从大脑切片中识别的细胞进行配对记录。中的初始比较神经元去极化(CB1介导的增强)与高频刺激(GABAG介导的)的对比似乎令人费解。作者可以更清楚地描述这些初始实验的基本原理,然后描述中间神经元特异性反应的进展。特别是为什么在,与中的增强相比?
我们感谢评论员的积极评论。实验的基本原理是为了测试单个突触是否可以被星形胶质细胞介导的两种机制调节,即内源性大麻素和谷氨酸介导的突触增强和GABAB类-腺苷介导的突触抑制。这些实验旨在测试单个突触是否可以由两种不同的神经递质(谷氨酸和ATP/腺苷)调节。更详细的说明和示意图()包括:“已知星形胶质细胞通过释放谷氨酸或ATP分别诱导CA3-CA1突触的突触增强或异突触抑制()(Navarrete和Araque,2010;Perea和Araq,2007;Pascual等人,2005;Boddum等人,2016;Zhang等人,2003;Chen等人,2013)。为了研究单个突触是否可以由不同的神经递质调节,我们测试了单个突触能否同时经历突触调节现象(由星形胶质细胞谷氨酸和ATP/腺苷介导)。”;和:“虽然一些研究表明,异突触性抑郁症涉及GABAB类SC HFS激活中间神经元后R介导的星形胶质细胞ATP释放()(Serrano等人,2006年),其他研究报告了GABAB类R通过直接刺激中间神经元介导的星形细胞谷氨酸释放,导致突触增强(Perea等人,2016;Kang等人,1998)。因为这些报告使用了两种不同形式的中间神经元刺激,即直接的中间神经元去极化或突触刺激,我们假设释放的神经递质类型的差异(谷氨酸vs.ATP/腺苷)取决于中间神经元的放电模式。”
关于“特别是为什么在,与中的增强相比?” 应该注意的是和对应于两种不同的刺激模式。在SC的HFS激活了星形胶质细胞(如参考文献Serrano等人,2006所述),这使得HFS期间无法充分同步记录突触传递参数。我们同意评论者的观点,即在HFS方案中预期会出现初始突触增强,但由于所用方案的实验限制,这一点被掩盖了。相反,这种初始增强显示在可以监测,因为星形胶质细胞通过直接刺激全细胞记录的中间神经元而被激活,这不会干扰EPSC的同步分析。由于这个原因,其余的实验都是使用锥体细胞和中间神经元的配对记录策略进行的。
[编者注:作者对重新审查的回应如下。]
手稿已经过修改,以回应审稿人1和2的评论(审稿人3没有进一步的评论)。
1号审核人:
作者进行了许多额外的实验来解决提出的问题,并澄清了一些令人困惑的问题。因此,手稿得到了很大的改进。然而,我还有几点补充意见。
1) 分析释放概率、效力等变化的条形图显示了操作后初始时间内出现的影响。请指出诱导刺激后测试刺激的频率(我可能错过了,但在材料和方法中找不到)。考虑到需要重复刺激来评估这些参数,指出使用了多少反应来计算这些平均值是很重要的。
我们对之前版本的手稿缺乏足够的细节表示歉意。我们现在已经澄清了这个问题。如材料和方法一节所示,在0.33Hz下获得突触参数:“以0.33Hz连续传递配对脉冲(2 ms持续时间,50 ms间隔)”和“在神经元间去极化序列中,在0.33 Hz下连续监测锥体神经元的突触活动”。
用于计算条形图中所示平均值的EPSC数量的澄清现已包含在材料和方法一节中,如下所示:“为了确定突触变化,将刺激(基础)前3分钟记录的平均EPSC(n=60 EPSC)与平均EPSCs(n=20 EPSC)进行比较在刺激后(用于增强)或在最初的短暂突触增强消退后(用于抑制)。”
2) 纳入CB1R和GABABR的星形胶质细胞特异性缺失实验是对该研究的一个极好的补充。然而,作者需要通过直接评估CB1激动剂和GABA/巴氯芬对星形胶质细胞钙变化的影响,提供证据证明这种基因操作是有效的,类似于需要注意的是,这两种操作(使用GFAP-CreER)都可能导致放射状胶质细胞CB1受体的缺失,从而最终导致齿状颗粒神经元,对三突触海马回路的影响未知。
我们感谢审稿人的积极评论和有益建议。如前所述,我们已经测试了这两种转基因小鼠系的有效性。相应结果以新的形式报告和新的,并在文本中描述如下:
“为了证实GFAP-CB1-null小鼠中的星形胶质细胞选择性缺乏CB1R,我们测试了星形胶质细胞对CB1R激动剂WIN55-212,2和WT和GFAP-CB1-null鼠切片中ATP的反应性。[…]野生型和GFAP-CB1-null小鼠表现出相似的DSI,表明GFAPCB1-null小鼠的星形胶质细胞中特异性缺乏CB1R().”
同样,“我们首先确认GABAB类-在这些转基因小鼠中没有介导的星形胶质细胞反应。而来自GABA的星形胶质细胞B类-空白小鼠对巴氯芬无反应(n=74个来自n=6片的星形胶质细胞,p=0.418),对ATP有反应(p<0.001),表明星形胶质细胞有功能但选择性缺乏GABAB类R介导的反应。此外,来自野生型和GABA的神经元B类-空白小鼠对巴氯芬的反应类似,表明GABAB类GABA中星形胶质细胞中特异性缺失RsB类-无鼠标()”.
关于桡侧胶质细胞受体可能缺失的评论,我们同意评论者的观点,即使用GFAP-CreER的操作可能导致桡侧神经胶质细胞CB1受体的缺失,并最终导致齿状颗粒神经元的缺失。虽然这可能导致回路海马功能的改变,但我们相信,我们目前在突触水平上对星形胶质细胞调节的结果不会受到网络功能潜在改变的影响。
3) 无论是数据还是论证,我都不相信所记录的反应只代表单个突触。虽然作者正确地指出,以前曾使用过这种方法,但这种方法固有的不确定性仍然很大。将反应描述为单个突触应正式保留给配对记录,在配对记录中可以直接建立功能连接的数量(通常通过事后免疫标记)。例如,中显示的代表性示例数据强调了定义什么是单一突触反应的困难,因为反应幅度明显持续变化,成功与失败之间没有明确的区分(通过着色)。围绕单突触的说法应该软化,以考虑到这种不确定性。
我们同意这位评审员(以及评审员#2)关于最小刺激方法固有局限性的观点。根据评审员的建议,我们软化了这些说法,表明使用了“假定的单突触”一词。此外,为了澄清这个问题,我们在讨论中加入了以下段落:“目前的结果是使用最小刺激方法获得的,该方法被认为可以基于突触反应的相对低幅度和稳定性来监测单个或极少数突触的活动(Navarrete和Araque,2010;Mariotti等人,2018;陈等,2013;Isaac等人,1996年;Raastad,1995年)。然而,该方法的固有局限性仍然不确定是单个突触还是少数突触被激活。然而,事实上,在整个实验过程中,突触的效力保持不变,这表明对同一个或多个突触进行了监测。”
4) 我仍然担心在手稿中使用数据选择。不应仅仅因为单元格没有按预期响应而排除数据。排除标准应该明确定义,例如,如果作者在实验结束时用选择性激动剂挑战细胞,以证明星形胶质细胞的受体表达不同。关于变异性的来源,请指出应用巴氯芬后表现出钙增加的星形胶质细胞比例。
我们理解审稿人对这一敏感问题的担忧。我们的选择标准是,在控制条件下没有显示调控的突触没有被进一步考虑。考虑到我们正在分析单个或少数突触的调节,在一些实验中,刺激对某些突触的调控效率低下是意料之中的事,这可能仅仅是因为受刺激的星形胶质细胞和记录的突触之间缺乏功能连接。正如我们最近的报告(Lines等人,2017)所述,由于将受调控或不受调控的突触的结果汇集在一起会导致隐藏效应,因此需要选择受调控的神经突触。然而,报告显示这种现象的细胞比例(和).
为了澄清这一问题,列入了以下段落:”和显示了突触发生增强、抑制或无变化的百分比。[……]因此,对于药理学实验和使用转基因小鼠的实验,使用了相对较大的样本量,因此可以假设在记录的人群中从未观察到这种现象。”
关于对巴氯芬有反应的星形胶质细胞比例,我们现在在文本中指出以下句子:“巴氯芬应用诱导Ca2+记录的星形胶质细胞增加49±8%(n=11切片中n=61个星形胶质细胞p<0.001;).”
2号审核人:
作者以令人满意的方式解决了我在第一轮审查中提出的问题。其他审查员提出了更多实质性关切。特别是,点评人1提出了CA3-CA1通路中最小刺激的能力,即每次监测同一突触的能力,这对于解释数据尤其重要,即同一星形胶质细胞的不同神经递质既增强又抑制一个突触。
正如对1号评审员评论3的回复所示,我们同意最小刺激方法的固有局限性。根据评论员的建议,我们软化了这些说法,表示使用了“假定的单突触”一词。此外,为了澄清这个问题,我们在讨论中包括了以下段落:“目前的结果是使用最小刺激方法获得的,该方法被认为可以基于相对较低的突触反应振幅和稳定性来监测单个或极少数突触的活动(Navarrete和Araque,2010;Mariotti等人,2018;陈等,2013;Isaac等人,1996年;Raastad,1995年)。[……]然而,事实上,在整个实验过程中,突触的效力保持不变,这表明对同一个或多个突触进行了监测。”
此外,使用不同受体的他莫昔芬诱导的星形胶质细胞特异性KO线的新实验在本文中似乎没有任何验证(提供了参考文献,但一个来自不同的实验室,另一个用于年轻动物的重组),因此这是需要添加的内容,或应在材料和方法中提供模型验证的更详细解释。
我们感谢评审员提出的有益建议。正如评论员#1对评论2的回应所示,我们已经对两种转基因小鼠系的有效性进行了实验测试。相应的结果以新的形式报告和新的,并在文本中描述如下:
“为了证实GFAP-CB1-null小鼠中的星形胶质细胞选择性缺乏CB1Rs,我们在WT和GFAP-CB1-null小鼠获得的切片中测试了星形胶质细胞对CB1R激动剂WIN55-212,2和ATP的反应性野生型和GFAP-CB1-null小鼠表现出相似的DSI,表明GFAPCB1-null小鼠的星形胶质细胞中特异性缺乏CB1R().”
同样,“我们首先确认GABAB类-在这些转基因小鼠中没有介导的星形胶质细胞反应。而来自GABA的星形胶质细胞B类-空白小鼠对巴氯芬无反应(n=74个来自n=6片的星形胶质细胞,p=0.418),对ATP有反应(p<0.001),表明星形胶质细胞有功能但选择性缺乏GABAB类R介导的反应。此外,来自野生型和GABA的神经元B类-空白小鼠对巴氯芬的反应类似,表明GABAB类GABA中星形胶质细胞中特异性缺失RsB类-无鼠标()”