星形膠質(zhì)細胞的新功能：可與神經(jīng)元相互作用

據近日《自然·神經(jīng)科學(xué)》雜志上的一篇論文，美國塔夫茨大學(xué)醫學(xué)院的研究人員發(fā)現星形膠質(zhì)細胞前所未知的新功能，其具有神經(jīng)元一樣的電活動(dòng)，且可與神經(jīng)元相互作用并改變神經(jīng)元的功能。這為神經(jīng)科學(xué)研究開(kāi)辟了一個(gè)全新的方向，有朝一日可能會(huì )導致治療從癲癇、阿爾茨海默病到創(chuàng )傷性腦損傷等多種疾病。

星形膠質(zhì)細胞是神經(jīng)膠質(zhì)中體積最大的一種，占大腦中所有細胞的近一半，它引導軸突的生長(cháng)，軸突是傳導電脈沖的神經(jīng)元的細長(cháng)突起。它們還控制神經(jīng)遞質(zhì)，這是一種能夠在大腦和神經(jīng)系統中傳遞電信號的化學(xué)物質(zhì)。此外，星形膠質(zhì)細胞建立血腦屏障，并對損傷作出反應。

論文通訊作者、醫學(xué)院和生物醫學(xué)研究生院的神經(jīng)科學(xué)副教授克里斯·杜拉解釋說(shuō)：“新技術(shù)可以用光來(lái)拍攝電子活動(dòng)。”因此，科學(xué)家能借助其看到并研究星形膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元相互作用的電學(xué)性質(zhì)，發(fā)現星形膠質(zhì)細胞也是電活躍的。

神經(jīng)元與神經(jīng)元之間的通信是通過(guò)釋放被稱(chēng)為神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)來(lái)實(shí)現的?？茖W(xué)家們知道，星形膠質(zhì)細胞控制著(zhù)神經(jīng)遞質(zhì)，有助于確保神經(jīng)元保持健康和活躍。但新研究表明，神經(jīng)元也會(huì )釋放鉀離子，這會(huì )改變星形膠質(zhì)細胞的電活動(dòng)及其控制神經(jīng)遞質(zhì)的方式。

杜拉如此描述星形膠質(zhì)細胞的功能：“確保大腦中的一切都是正常的，如果出了問(wèn)題，如有損傷或病毒感染，它們會(huì )檢測到，試圖作出反應，并保護大腦免受欺凌。我們下一步要做的是確定當這些欺凌發(fā)生時(shí)，星形膠質(zhì)細胞會(huì )發(fā)生怎樣的變化。”

星形膠質(zhì)細胞—神經(jīng)元串擾的發(fā)現提出了許多問(wèn)題，即這種相互作用如何在大腦病理以及學(xué)習和記憶發(fā)展中發(fā)揮作用。

例如，在阿爾茨海默病中，星形膠質(zhì)細胞并不控制神經(jīng)遞質(zhì)，盡管這是它們的基本工作。類(lèi)似的問(wèn)題也出現在創(chuàng )傷性腦損傷和癲癇上。多年來(lái)，科學(xué)家們一直認為，這個(gè)問(wèn)題可能是由于蛋白質(zhì)缺失或突變導致蛋白質(zhì)無(wú)法工作所致。

此外，細胞外鉀在大腦中的積聚被認為是癲癇和偏頭痛的致病因素。這項新研究可讓人們更好地了解星形膠質(zhì)細胞是如何清除這種堆積并幫助維持興奮平衡的。(科技日報實(shí)習記者 張佳欣)

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