A lactate-dependent shift of glycolysis mediates synaptic and cognitive processes
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Control of brain energy metabolism and regulation of synaptic activity through gliotransmission are two important ways, through which astrocytes contribute to mental functions. However, the potential functional and molecular links between these two astrocyte-dependent processes have been scantly explored. Here we show that a lactate-dependent shift of glycolysis underlies the production of the gliotransmitter D-serine by acute activation of astrocyte type-1 cannabinoid (CB1) receptors, thereby gating synaptic and cognitive processes. Acute cannabinoid application causes a CB1 receptor-dependent rapid and reversible increase of lactate production and release in primary astrocyte cultures. As shown before, mutant mice lacking the CB1 receptor gene in astrocytes (GFAP-CB1-KO) were impaired in a novel object recognition (NOR) memory task. This phenotype was rescued not only by the gliotransmitter D-serine, but also by its precursor L-serine. Surprisingly, the administration of lactate and of an agonist of the lactate receptor HCAR1 also reverted the memory impairment of GFAP-CB1-KO mice. This rescue effect was abolished by in vivo blockade of the astrocyte-specific phosphorylated pathway (PP), which diverts glycolysis towards L-serine synthesis, suggesting that lactate signaling might promote the accumulation of this amino acid. Consistent with this idea, lactate and HCAR1 agonism increased the co-agonist occupancy of CA1 post-synaptic hippocampal NMDA receptors. This effect of lactate was abolished by blockade of PP. By establishing a mechanistic link between lactate production and signaling, serine availability, synaptic activity and behavior, these results reveal an unforeseen functional connection between energy metabolism and gliotransmission to control cognitive processes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».