科學家發現新型大腦細胞

參考消息網9月11日報道據西班牙《阿貝賽報》網站9月8日報道，神經科學界受到了震動。原因是組成大腦的兩個大家族(神經元和神經膠質細胞)隱藏著第三種細胞類型。瑞士洛桑大學的科學家剛剛發現了一種介于上述兩類細胞之間的混合細胞。這一發現剛剛發表在英國《自然》周刊上。

位于德累斯頓的德國衛生博物館展出的人類大腦模型（德新社）

報道稱，自從神經科學存在以來，人們就知道大腦的功能主要得益于神經元以及通過其網絡快速處理和傳輸信息的能力。而為了支持神經元完成這一任務，神經膠質細胞發揮著一系列結構、能量和免疫功能，并穩定著大腦的生理指標。

其中一些膠質細胞被稱為星形膠質細胞，它們緊密地圍繞著神經元之間釋放神經遞質以傳遞信息的接觸點——突觸。因此，神經科學家長期以來一直認為，星形膠質細胞可能在突觸信息傳遞中發揮積極作用，并直接參與信息處理。

盡管有這些猜測，但迄今為止為證明這一點而進行的研究卻得出了相互矛盾的結果。在這個問題上，科學界還遠未達成明確的共識。

現在，洛桑大學生物與醫學學院基礎神經科學系和日內瓦維斯生物與神經工程中心的一組神經科學家發現了一種新型細胞，從而結束了多年來的爭議。這種新型細胞具有星形膠質細胞的特征，還能表達突觸信息傳遞所需的分子機制。

為了證實或反駁星形膠質細胞與神經元一樣能夠釋放神經遞質的假說，研究人員首先使用現代分子生物學方法研究了星形膠質細胞的分子組成。他們的想法是找到快速分泌谷氨酸(神經元使用的主要神經遞質)所需機制的蛛絲馬跡。

該研究的共同負責人盧多維克·泰利表示：“單細胞轉錄組學方法所實現的精準性使我們能夠證明，在具有星形膠質細胞特征的細胞中，存在著囊泡谷氨酸轉運蛋白(VGLUTs)的轉錄本。VGLUTs負責填充專門用于釋放谷氨酸的神經元囊泡。這些轉錄本此前在小鼠細胞中發現，現在看來在人類細胞中也存在。我們還在這些細胞中發現了其他特殊蛋白，它們對谷氨酸能囊泡的功能及其與其他細胞快速交流的能力至關重要。”

研究的下一步是看一看這些混合細胞是否具有功能性，即是否能夠以與突觸信息傳遞相當的速度釋放谷氨酸。為此，研究人員使用了一種先進的成像技術，這種技術能夠在腦組織和活體小鼠體內觀察囊泡釋放谷氨酸的情況。

“我們已經發現了一個星形膠質細胞亞群，它們會對快速釋放谷氨酸的選擇性刺激做出反應。這種反應發生在這些細胞的空間分界區域，讓人聯想到突觸。”該研究的共同負責人安德烈亞·沃爾泰拉說。

此外，谷氨酸的釋放會影響突觸信息傳遞并調節神經元回路。該研究團隊通過抑制混合細胞中VGLUTs的表達證明了這一點。

報道指出，這一發現的意義是巨大的，并且還可以延伸到許多腦部疾病的治療。事實上，通過特異性地改變谷氨酸能星形膠質細胞，該研究團隊發現這些細胞對記憶鞏固有影響，而且還與癲癇等疾病存在關聯。（編譯/田策 選報/王萌）