研究發(fā)現(xiàn)近半腦細胞新功能

科技日報訊  (實習(xí)記者張佳欣)據(jù)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(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)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，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)研究開辟了一個全新的方向，有朝一日可能會促進治療從癲癇、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(dǎo)軸突的生長，軸突是傳導(dǎo)電脈沖的神經(jīng)元的細長突起。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(tǒng)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(yīng)。

論文通訊作者、醫(yī)學(xué)院和生物醫(yī)學(xué)研究生院的神經(jīng)科學(xué)副教授克里斯·杜拉解釋說：“新技術(shù)可以用光來拍攝電子活動。”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(xiàn)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釋放被稱為神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)來實現(xiàn)的?？茖W(xué)家們知道，星形膠質(zhì)細胞控制著神經(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)元也會釋放鉀離子，這會改變星形膠質(zhì)細胞的電活動及其控制神經(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，如果出了問題，如有損傷或病毒感染，它們會檢測到，試圖作出反應(yīng)，并保護大腦免受欺凌。我們下一步要做的是確定當(dāng)這些欺凌發(fā)生時，星形膠質(zhì)細胞會發(fā)生怎樣的變化。”

星形膠質(zhì)細胞—神經(jīng)元串?dāng)_的發(fā)現(xiàn)提出了許多問題，即這種相互作用如何在大腦病理以及學(xué)習(xí)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。類似的問題也出現(xiàn)在創(chuàng)傷性腦損傷和癲癇上。多年來，科學(xué)家們一直認(rèn)為，這個問題可能是由于蛋白質(zhì)缺失或突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)無法工作所致。

此外，細胞外鉀在大腦中的積聚被認(rèn)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。

作者：張佳欣

責(zé)編：盧智彬

來源：科技日報