随着现代社会生活方式的改变，肥胖及其相关代谢疾病成为全球公共卫生的重大挑战。科学研究不断推进，试图揭示大脑如何调节复杂的行为和代谢过程，以应对环境中的能量富余。近年来，纹状体这一大脑区域因其在奖赏机制和行为控制中的重要性而备受关注。尤其是纹状体中的星形胶质细胞（astrocytes），作为神经胶质细胞的主要类型之一，逐渐展现出在调节行为灵活性与全身代谢中的独特功能。纹状体星形胶质细胞通过复杂的细胞信号传导和与神经元的紧密互动，成为理解肥胖相关脑功能失调的重要切入点。 纹状体主要分为脑腹侧的伏隔核（NAc）和背侧的背侧纹状体（DS），在目标导向行为、习惯形成及运动控制方面扮演关键角色。
在能量代谢调节方面，伏隔核深度参与食欲和奖赏驱动的进食行为，而背侧纹状体则更多涉及认知灵活性和习惯性行为的转换。研究表明，肥胖和高脂高糖饮食会引起纹状体中神经网络的功能性改变，导致行为的刚性增加，难以适应环境变化，进而加剧不良进食行为和代谢失调。 星形胶质细胞作为中枢神经系统内数量最丰富的胶质细胞类型，传统观点认为其主要提供神经元结构支持和代谢营养。然而新兴研究发现，纹状体星形胶质细胞不仅参与神经元间的信号传递调节，还能通过调控神经递质水平、神经炎症反应及细胞内钙信号，影响神经网络的同步性和可塑性。具体到行为调节，纹状体星形胶质细胞调节背侧纹状体神经元的活动，从而直接影响行为灵活性，譬如空间学习中的任务切换和反转学习。 实验中，采用啮齿类动物模型结合高脂高糖饮食诱导肥胖，观察到纹状体星形胶质细胞表现出形态学和功能学的显著改变。
具体表现为胶质纤维酸性蛋白（GFAP）表达上调，提示细胞活化状态增强。同时，钙信号成像揭示，伏隔核区域星形胶质细胞的钙活动强度增加，表明功能亢进；而在背侧纹状体中，尽管单个钙信号强度未必有明显提升，但不同星形胶质细胞之间的钙信号相关性显著增强，反映出网络活动的重新组织。 对纹状体星形胶质细胞的选择性化学遗传学激活进一步揭示了其对行为和代谢的调控潜力。通过表达Gq偶联受体的DREADD系统，激活背侧纹状体星形胶质细胞可显著改善高脂高糖饮食导致的认知灵活性缺陷，恢复反转学习能力。同时，这种激活调节了对应区域神经元的钙信号动态，提高了神经元活动的同步性，预示着胶质细胞通过调控神经网络整合促进了行为灵活性。 代谢方面，纹状体星形胶质细胞的调控作用不仅限于大脑内，亦可影响全身的代谢状态。
实验数据显示，伏隔核和背侧纹状体星形胶质细胞激活后分别引发不同的代谢反应。伏隔核星形胶质细胞激活倾向于促进脂肪氧化，降低呼吸商，反映出代谢底物的选择性转变；背侧纹状体星形胶质细胞激活则在短期高脂高糖饮食后同样增强脂肪利用率，且显著影响动物的运动活性及能量消耗。值得注意的是，这些代谢调节效应依赖于进食状态和昼夜节律，显示出纹状体星形胶质细胞在动物行为和代谢调节中的高度时空复杂性。 另外，纹状体中存在以表达多巴胺1型受体（D1R）及多巴胺2型受体（D2R）为标志的两大类投射神经元，承担不同的行为功能。在星形胶质细胞与神经元的交互中，对这两类神经元的调控呈现出特异性。研究表明，背侧纹状体星形胶质细胞的激活主要影响D2R神经元的活动，进而改变相关行为表现。
如对D2R受体拮抗剂引发的运动迟缓症状的调节，提示星形胶质细胞通过对D2R神经元的调控，有可能介入奖赏和运动调节等关键神经通路。这一发现为理解星形胶质细胞参与复杂神经回路功能提供了重要视角。 整体来看，纹状体星形胶质细胞作为能动的神经胶质群体，通过细胞内钙信号的调控，释放多种神经营养因子或胶质递质，影响神经元的兴奋性和神经网络的协调性，从而在行为灵活性和能量代谢的调节中发挥重要作用。在肥胖及代谢综合征的病理状态下，纹状体星形胶质细胞发生形态和功能的适应性或病理性变化，成为连接外界营养环境与中枢功能失调的关键环节。 未来研究需进一步阐明纹状体星形胶质细胞在健康与疾病状态下的分子机制，包括其与多巴胺信号通路的交互作用、胶质递质释放机制及其对神经元活动的时空调控方式。此外，考虑到性别在代谢和行为中的差异性，应拓展研究对象涵盖不同性别以验证普适性和机制多样性。
技术层面上，结合单细胞多组学、光遗传学及实时钙信号成像等前沿方法，有望细化星形胶质细胞亚群特定功能，明确其在纹状体内不同亚区的区位特异性和功能异质性。 临床意义方面，纹状体星形胶质细胞的调控为治疗肥胖相关的认知功能障碍和代谢异常提供了新靶点。开发针对胶质细胞的药物或调节策略，或可同步改善脑功能和代谢健康。总之，纹状体星形胶质细胞作为介导行为和代谢的核心细胞群，开辟了连接神经科学与代谢疾病研究的新篇章，丰富了我们对大脑如何整合环境信息并调节全身能量平衡的认知。
