新型脑细胞被发现 或对疾病治疗产生深远影响

Daphane

來源:大纪元


神经元细胞传递电讯号示意图。(Shutterstock)


【大纪元2023年09月13日讯】（大纪元记者林达编译报导）科学家们发现了一种新型脑细胞，或可撼动神经科学领域。这一发现结束了长达数十年的争议，并可能为一系列大脑功能失常的新型标靶治疗铺平道路。
瑞士洛桑大学和日内瓦维斯生物与神经工程中心神经科学家的研究结果于9月6日发表在《自然》（Nature）杂志上。
为了解这项研究的重要性，首先要弄清我们对脑细胞的认知。


身体的细胞电工
过去，人们认为哺乳动物的神经系统由两种类型的细胞组成：神经元和神经胶质细胞（Glia）。神经元是在全身接收和传输电与化学信号的特殊细胞，就像电路中的电线一样。神经元用称为神经递质（neurotransmitter）的特殊信号分子在彼此之间发送信号，例如谷氨酸盐（Glutamate），这是最新研究的核心。
神经胶质细胞不传导神经脉冲，而是支持和保护神经元，并清除其所处环境中的碎片。它们几乎就像细胞电工，确保身体的电线得到维护并到达正确的位置。
神经胶质细胞又包含多种特化细胞亚群。人脑中最丰富的神经胶质细胞亚群看上去状如星星，被称为星形胶质细胞（astrocyte）。这些特殊细胞的众多作用之一是包围神经元细胞之间被称为突触（synapses）的接触点，并促进神经递质在神经元之间的传递。


结束数十年的争论
但星形胶质细胞本身能产生神经递质吗？这是这项新研究的核心问题。
“根据实验观察，这项研究的一些作者在大约20年前就提出，星形胶质细胞可以释放谷氨酸盐（glutamate）。”该研究的联合主任安德里亚‧沃尔泰拉（Andrea Volterra）告诉《新闻周刊》（Newsweek），“然而，该领域的许多其他科学家却无法重现这些观察结果，由此产生了颇多争议。”
通过使用尖端的基因组工具来分析不同脑细胞中哪些基因被打开，该团队最终澄清了这一点。“我们发现了一个被归类为星形胶质细胞的细胞亚群也拥有神经元细胞分泌谷氨酸盐的典型机制，谷氨酸盐是确保大脑神经元间通讯的主要神经递质。”沃尔泰拉说道。
换句话说，他们发现了一种兼具神经元和神经胶质细胞特性的混合细胞。“这个细胞亚群的混合‘转录组’（transcriptome，即基因表达的特征）与迄今为止已知细胞类型均不对应。”沃尔泰拉说，“当时我们感觉向前迈出了一大步。”
进一步的分析表明，这些细胞并不是均匀分布在大脑周围，而是聚集在特定区域。显然，这些细胞在大脑的某些区域具有特定的作用。但那是什么作用呢？


新疗法的前景
为了找出这些混合细胞的实际作用，研究小组对这些细胞进行了修改，使它们不再产生释放谷氨酸盐神经递质所需的机制。当这些被修改的细胞存在于小鼠体内时，小鼠的记忆和检索存储记忆的能力下降了，癫痫发作加剧，控制运动的荷尔蒙回路发生变化，而这些荷尔蒙回路在帕金森病中受损。
“因此，这些细胞对于认知功能、正确的运动控制和帮助预防癫痫发作很重要。”沃尔泰拉说，“需要注意的是，我们还没有绘制出这些细胞在整个大脑中的分布图，因此未来的研究可能会发现这些细胞在大脑其它区域的新作用。”
这一发现对大脑不同区域的各种细胞功能的复杂性、特异性的认知达到了新水平，这可能有助于开发更有针对性的脑部疾病治疗方法。沃尔泰拉说：“现在需要将这些新水平的复杂性和特异性纳入们对大脑功能和功能障碍的理解中去。”
该团队目前正在研究这种新发现的细胞如何在阿尔茨海默病的发展中发挥作用。沃尔泰拉说：“根据我们的发现，可以设想新的、更具体的医疗策略。”
研究小组下一步将探索这些新的混合细胞还能在哪里找到，及其在健康的大脑功能中可能发挥哪些其它作用。
沃尔泰拉说：“我们希望在整个大脑范围内了解‘我们所发现的这类细胞’的分布图，从而可能发现大脑功能和功能障碍中的其它作用。”“我们还想更好地了解这些混合细胞是如何融合的，为什么需要它们，及其它们对特定大脑回路功能做出贡献的确切方式。”