DOI 10.1038/s41593-023-01558-3
Oligodendrocyte-axon metabolic coupling is mediated by extracellular K+ and maintains axonal health.
Аннотация
The integrity of myelinated axons relies on homeostatic support from oligodendrocytes (OLs). To determine how OLs detect axonal spiking and how rapid axon-OL metabolic coupling is regulated in the white matter, we studied activity-dependent calcium (Ca2+) and metabolite fluxes in the mouse optic nerve. We show that fast axonal spiking triggers Ca2+ signaling and glycolysis in OLs. OLs detect axonal activity through increases in extracellular potassium (K+) concentrations and activation of Kir4.1 channels, thereby regulating metabolite supply to axons. Both pharmacological inhibition and OL-specific inactivation of Kir4.1 reduce the activity-induced axonal lactate surge. Mice lacking oligodendroglial Kir4.1 exhibit lower resting lactate levels and altered glucose metabolism in axons. These early deficits in axonal energy metabolism are associated with late-onset axonopathy. Our findings reveal that OLs detect fast axonal spiking through K+ signaling, making acute metabolic coupling possible and adjusting the axon-OL metabolic unit to promote axonal health.
Предметные рубрики MeSH
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.