多篇文章聚焦人類大腦神經膠質細胞領域的研究進展

本文中，小編篩選整理了科學家們近年來在大腦神經膠質細胞方面的重要研究進展，與大家一起學習！

【1】Cell Stem Cell：科學家闡明大腦中神經前體細胞分化為神經膠質細胞的分子機制

doi：10.1016/j.stem.2018.09.008

在大腦中，兩種類型的細胞常常會保持活躍狀態，即神經細胞和膠質細胞，長期以來科學家們認為膠質細胞是一種支持性的細胞，但如今越來越多的研究發現這種細胞在大腦神經元細胞之間的交流溝通上扮演著非常重要的積極性角色，此外，膠質細胞還參與到了神經變性疾病的發生過程中。

近日，一項刊登在國際雜誌Cell Stem Cell上的研究報告中，來自德國美茵茨大學醫學中心的科學家們通過研究得出了重要發現，這些發現或能幫助研究人員闡明在神經變性疾病發生過程中膠質細胞所發生的變化；文章中，研究人員揭示了神經膠質細胞如何從大腦中的神經前體細胞（neural precursor cells）發育而來，研究者表示，涉及三個階段及三種轉錄因子的分化過程在組織細胞核中基因的膠質特異性轉錄過程中扮演著重要角色。

【2】Nature：移除衰老的神經膠質細胞有望治療阿爾茨海默病

doi：10.1038/s41586-018-0543-y

殭屍細胞是那些沒有死亡但同樣無法執行正常細胞功能的細胞。這些殭屍細胞或者說衰老細胞參與許多年齡相關性疾病。在一項新的研究中，來自美國梅約診所（Mayo Clinic）的研究人員報導在大腦疾病小鼠模型中，衰老細胞在認知喪失之前會堆積在它們的大腦中。通過阻止這些衰老細胞的堆積，他們能夠減少tau蛋白聚集、神經元死亡和記憶喪失。相關研究結果於2018年9月19日在線發表在Nature期刊上。

研究者Darren Baker博士表示，已知衰老細胞隨著自然年齡的增長而堆積在與衰老疾病（包括骨關節炎和動脈粥樣硬化）和神經退行性疾病（包括阿爾茨海默病和帕金森病）有關的部位中。在之前的研究中，我們已發現從自然老化的小鼠中清除衰老細胞會延長它們的健康壽命。

【3】Nature：在體內讓米勒神經膠質細胞轉化為視杆細胞有望治療先天性失明

doi：10.1038/s41586-018-0425-3

感光細胞是眼睛後部視網膜中的光敏細胞，當受到激活時會給大腦發送信號。在包括小鼠和人類在內的哺乳動物中，感光細胞不能夠自我再生。像大多數神經元一樣，一旦發育成熟，它們就不會發生細胞分裂。科學家們長期以來研究了米勒神經膠質細胞（Müller glia）的再生潛力，這是因為在斑馬魚等其他物種中，它們對損傷作出的反應就是發生細胞分裂，並且能夠轉化為感光細胞和其他的視網膜神經元。因此，斑馬魚在遭受嚴重視網膜損傷後能夠再生視力。不過，在實驗室中，科學家們能夠誘導哺乳動物的米勒神經膠質細胞更多地表現出它們在斑馬魚中的行為。但是，這需要讓這種組織遭受損傷。

在一項新的研究中，來自美國西奈山伊坎醫學院、耶魯大學醫學院、傑克遜實驗室和中國中山大學的研究人員在一個兩階段重編程過程中，成功地能夠在活的小鼠體內，在不讓它的視網膜遭受損傷的情形下對米勒神經膠質細胞進行重編程，讓它們變成感光細胞。相關研究結果發表在2018年8月23日的Nature期刊上。

【4】PLoS One：神經膠質細胞是如何影響神經功能的？

doi：10.1371/journal.pone.0190893

長久以來，研究者們都想要知道，幫助提供營養和維持神經細胞環境的神經膠質細胞，是如何調節神經細胞活動的。由伊利諾伊大學生物科學副教授Robert Paul Malchow領導的研究者們發現，神經膠質細胞或能通過增加胞外環境的酸度來調節神經遞質的釋放。相關成果報告在PLOS ONE期刊上。

神經細胞之間的通訊，既能通過動作電位導致的細胞膜透性變化，也能通過比如5-羥色胺和多巴胺等神經遞質的釋放。三磷酸腺苷，或者說ATP，在幫助細胞使用能量的代謝中的作用最被熟知，不過，它也是一種常見的神經遞質。之前的研究已經表明，ATP可能在神經膠質細胞和神經細胞之間的信號傳導中發揮作用。

【5】Science：重大突破！揭示神經膠質細胞在神經發育中的作用

doi：10.1126/science.aal3589

神經膠質細胞，如星形膠質細胞和小膠質細胞，通常被認為是大腦的支持細胞，但新出現的證據提示著它們在突觸形成和修剪中起著重要的作用。神經膠質細胞也在大腦的免疫系統中起作用，而且免疫信號通過位於這些細胞表面上的受體與大腦進行溝通。美國加州大學舊金山分校精神病學助理教授Anna Molofsky博士和實驗室醫學助理教授Ari Molofsky博士正在研究在正常情形下，這兩個過程在大腦發育過程中如何發生，以便希望確定平衡的微妙變化如何導致神經發育障礙。

在一項新的研究中，由Anna Molofsky和Ari Molofsky領導的一個研究團隊證實一種被稱作白細胞介素33（IL-33）的免疫信號在允許大腦在中樞神經系統（CNS）發育期間維持最佳的突觸數量方面起著至關重要的作用。相關研究結果於2018年2月1日在線發表在Science期刊上。

【6】Science：發現神經膠質細胞在大腦發育中起著重要作用

doi：10.1126/science.aan3174

在一項新的研究中，來自美國紐約大學的研究人員發現大腦發育的一個意料之外的來源。這一發現為構建神經系統提供新的認識。他們證實神經膠質細胞（glia），即一類長期以來被認為是支持細胞的非神經元細胞，實際上在大腦的神經細胞發育中發揮著至關重要的作用。相關研究結果發表在2017年9月1日的Science期刊上。

紐約大學生物學系博士後研究員Vilaiwan Fernandes解釋道，「這些結果導致我們將大腦發育的神經中心觀點修正為諸如神經膠質細胞之類的非神經元細胞也在其中發揮作用。確實，我們的結果發現關於神經細胞產生的時間選擇、身份和協調的基本問題僅當將神經膠質細胞的作用考慮在內時才能夠得到理解。」

【7】Cell Cell Rep：神經膠質細胞如何實現對神經系統的「塑形」過程？

doi：10.1016/j.cell.2016.03.026    doi：10.1016/j.celrep.2016.03.051

我們大腦中超過一半的細胞都是由神經膠質細胞組成，其可以纏繞在神經纖維上並且促進其絕緣，從事使得電脈衝和化學脈衝可以迅速傳遞；過去科學家們一直認為神經膠質細胞非常必要，而且其還是神經細胞的「被動幫手」（passive helper），但近日來自洛克菲勒實驗室的研究人員通過研究提供了令人信服的證據，研究者發現神經膠質細胞在大腦中扮演著非常活躍和動態化的角色，相關研究刊登於國際雜誌Cell上。

研究者指出，神經膠質細胞可以通過一種未知的分子機制來控制特殊神經末梢的形狀，在神經系統中，神經細胞會幫助確定和它所連接的神經元細胞的形狀，而目前研究人員並不清楚神經元形狀確定的機制；文章中研究者對秀麗隱杆線蟲的神經膠質細胞進行了研究，神經膠質細胞在線蟲機體中可以包圍12個神經元的神經末梢，其中一種化學感應神經元（thermosensory neuron）會對溫度產生反應，其餘神經元則對氣味產生反應；研究者想知道神經膠質細胞如何調節上述神經元所需要的形狀。

【8】Nat Commun：小神經膠質細胞減緩神經系統疾病進展

doi：10.1038/ncomms5486

一種免疫細胞（小神經膠質細胞），被廣泛相信會加劇慢性成人腦疾病，如阿爾茨海默氏病和多發性硬化（MS）進展。但最新一項研究證實：實際上它可能減緩神經退化性疾病的進展，保護創傷性腦損傷（TBI）過程中的大腦損傷，相關研究已經發表在Nature Communications雜誌上。

該研究小組在Bruce Trapp博士的帶領下，發現小膠質細胞可以幫助大腦同步電發射，並可能有助於減輕慢性神經系統疾病。此項研究提供了小神經膠質細胞參與保護作用最詳細的、最直接的證據。

我們的研究結果表明先天免疫系統有助於保護損傷後或慢性疾病過程中的大腦，但這種保護作用需要進一步研究，Trapp博士說：我們有可能利用小膠質細胞的保護作用，來改善TBI患者的預後和延緩老年痴呆症、MS及中風的進展。

【9】Nat Neurosci：神經膠質細胞可幫助修復損傷的神經組織

doi：10.1038/nn.3281

不像大腦和脊髓，外周神經系統在損傷之後具有驚人的再生能力，近日，來自馬克斯普朗克研究所的研究人員通過研究發現，神經損傷之後，外周神經膠質細胞會產生生長因子神經調節蛋白1，其可以促使損傷的神經再生，相關研究成果刊登於國際雜誌Nature Neuroscience上。

從機體的細胞體到其肌肉或者皮膚的末端，外周神經系統的神經元延伸或者軸突都會被膠質細胞所圍繞，這些膠質細胞，也就是所謂的許旺細胞，其可以被攜帶有髓磷脂的軸突所包被，這將使得神經間的電脈衝進行快速傳遞。當機體末梢神經受到了損傷，損傷的軸突就會再生。數周之後，外周神經就會再生，並且被許旺細胞的髓磷脂所恢復。然而，許旺細胞並不能夠使得髓鞘再生完全。因此損傷神經的功能經常會永久性地損傷著，而且某些肌肉組織會在受影響的病人機體中抑制處於麻痺狀態。

【10】J Neurosci：揭示小神經膠質細胞保護機體神經系統免受損傷的分子機制

doi：10.1523/JNEUROSCI.6182-11.2012

在神經系統許多病變中，通常會發生這樣一種事件-小神經膠質細胞（Microglia）會被激活，從神經系統監督者的角色轉變為「好戰分子」。 小神經膠質細胞是機體神經系統的免疫細胞，其可以攝取並且破壞致病及損傷的神經細胞。截止目前，關於其在機體被激活的過程或分子機制，研究者並不清楚。如今，來自麥吉爾大學等處的研究者通過研究揭示了這種分子機制，小神經膠質細胞可以被Runx1基因調節來控制其作為監督者和處於被激活狀態（好戰分子）之間的平衡。相關研究成果刊登於國際雜誌Journal of Neuroscience上。

作為監督者的角色，小神經膠質細胞需要等待神經系統中錯誤發生才能實施保護的角色，其包括小的細胞體和較長的細胞分枝，長的分枝可以感知其周圍環境。一旦神經系統出現損傷，小神經膠質細胞就會被激活變成好戰分子，來消滅侵入機體的外界病原物質，如病毒、細菌以及各種神經細胞的損傷。（生物谷Bioon.com）

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