日前，一種被稱為谷氨酸能星形膠質(zhì)細(xì)胞的新型腦細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)。它可以解釋各種神經(jīng)退行性疾病，如帕金森氏癥是如何發(fā)展的。相關(guān)研究近日發(fā)表于《自然》。
腦細(xì)胞主要分為兩類：神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。神經(jīng)元通常被認(rèn)為是通過(guò)它們之間的突觸或連接點(diǎn)相互交流，而神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞不使用這種類型的信號(hào)。
當(dāng)一個(gè)神經(jīng)元受到電刺激并將一種叫做神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)釋放到它和另一個(gè)神經(jīng)元之間的間隙時(shí)，突觸傳遞就發(fā)生了，這種化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致第二個(gè)神經(jīng)元被激活。這種能力在很大程度上被認(rèn)為是神經(jīng)元所獨(dú)有的。
但20年前，現(xiàn)就讀于瑞士洛桑大學(xué)的Andrea Volterra和同事宣布，他們發(fā)現(xiàn)一些神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞也可以利用類似突觸的傳遞方式與其他細(xì)胞進(jìn)行交流。然而，這些發(fā)現(xiàn)一直存在爭(zhēng)議，因?yàn)槠渌芯咳藛T難以將其復(fù)制。
現(xiàn)在，Volterra和另一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用現(xiàn)代技術(shù)最終平息了這場(chǎng)爭(zhēng)論。
研究人員分析了小鼠細(xì)胞中基因產(chǎn)生RNA分子的數(shù)據(jù)，看看他們是否能在神經(jīng)元以外的細(xì)胞中找到突觸傳遞所需的蛋白質(zhì)復(fù)合物。RNA分子是蛋白質(zhì)產(chǎn)生的中間產(chǎn)物。研究小組特別觀察了大腦海馬體區(qū)域的細(xì)胞，因?yàn)橹暗难芯柯暦Q在這是發(fā)現(xiàn)了非神經(jīng)元突觸傳遞。
分析顯示，有幾簇星形膠質(zhì)細(xì)胞似乎也具有參與突觸傳遞的能力。這些細(xì)胞似乎釋放神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸，這是大腦中最常見(jiàn)的神經(jīng)遞質(zhì)。研究人員隨后通過(guò)研究成年小鼠的大腦切片證實(shí)了與此相關(guān)的基因的存在。研究人員將這些細(xì)胞命名為谷氨酸能星形膠質(zhì)細(xì)胞。
“這些細(xì)胞有點(diǎn)像星形膠質(zhì)細(xì)胞，也有點(diǎn)像神經(jīng)元?！盫olterra說(shuō)?！八鼈兎置谏窠?jīng)遞質(zhì)的機(jī)制和速度通常只與神經(jīng)元有關(guān)。這就是為什么我們稱它為一種混合細(xì)胞。”
然后，研究人員使用一種名為雙光子成像的熒光顯微鏡技術(shù)來(lái)研究這些細(xì)胞在小鼠大腦中釋放谷氨酸的情況。Volterra說(shuō)：“我們看到的信號(hào)的速度順序與神經(jīng)元相似?！?。
通過(guò)查看現(xiàn)有的數(shù)據(jù)集，Volterra和同事還在人類非神經(jīng)元細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了類似的突觸傳遞蛋白質(zhì)特征。同樣來(lái)自洛桑大學(xué)的研究小組成員Ludovic Telley說(shuō)：“研究結(jié)果表明，這些細(xì)胞在人體內(nèi)是保守的?！?/p>
研究人員不知道在大腦中能發(fā)現(xiàn)多少這樣的細(xì)胞，也不知道它們是否主要在海馬體中。
Volterra說(shuō)，目前還不清楚為什么大腦需要神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)突觸傳遞信息。他推測(cè)，這可能會(huì)導(dǎo)致更大程度的信號(hào)協(xié)調(diào)?！巴ǔ＃覀冇猩窠?jīng)元信息需要傳播到更大的集合中，而神經(jīng)元在這方面的協(xié)調(diào)不是很好?！彼f(shuō)，一個(gè)星形膠質(zhì)細(xì)胞可以與小鼠的10萬(wàn)個(gè)突觸接觸，這可能意味著信號(hào)以更協(xié)調(diào)的方式傳播得更遠(yuǎn)，可以到達(dá)人類數(shù)百萬(wàn)個(gè)突觸。
Volterra說(shuō)，這些細(xì)胞似乎也存在于參與運(yùn)動(dòng)的大腦回路中，而運(yùn)動(dòng)在帕金森病中會(huì)退化。他說(shuō)，更好地了解這些細(xì)胞可以讓我們更深入地了解如何應(yīng)對(duì)這種情況。
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