1. Astroglial-Kir4.1 in Lateral Habenula Drives Neuronal Bursts to Mediate Depression
- Author
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Cui, Yihui, Yang, Yan, Ni, Zheyi, Dong, Yiyan, Cai, Guohong, Foncelle, Alexandre, Ma, Shuangshuang, Sang, Kangning, Tang, Siyang, Li, Yuezhou, Shen, Ying, Berry, Hugues, Wu, Shengxi, Hu, Hailan, Qiushi Academy for Advanced Studies [Hangzhou] (QAAS), Zhejiang University, Fourth Military Medical University (FMMU), Artificial Evolution and Computational Biology (BEAGLE), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), ANR-14-NEUC-0003,DOPACIUMCITY,Dopamine modulation of calcium influx underlying synaptic plasticity(2014), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
- Subjects
endocrine system ,astrocyte ,nervous system ,[SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology ,depression ,Kir41 ,neuron-glia interaction ,bursting ,potassium buffering ,[SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM] ,hormones, hormone substitutes, and hormone antagonists ,lateral habenula - Abstract
International audience; Enhanced bursting activity of neurons in the lateral habenula (LHb) is essential in driving depression-like behaviours, but the cause of this increase has been unknown. Here, using a high-throughput quantitative proteomic screen, we show that an astroglial potassium channel (Kir4.1) is upregulated in the LHb in rat models of depression. Kir4.1 in the LHb shows a distinct pattern of expression on astrocytic membrane processes that wrap tightly around the neuronal soma. Electrophysiology and modelling data show that the level of Kir4.1 on astrocytes tightly regulates the degree of membrane hyperpolarization and the amount of bursting activity of LHb neurons. Astrocyte-specific gain and loss of Kir4.1 in the LHb bidirectionally regulates neuronal bursting and depression-like symptoms. Together, these results show that a glia–neuron interaction at the perisomatic space of LHb is involved in setting the neuronal firing mode in models of a major psychiatric disease. Kir4.1 in the LHb might have potential as a target for treating clinical depression.
- Published
- 2018
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