Cell & Cell Rep：神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞如何實(shí)現(xiàn)對神經(jīng)系統(tǒng)的“塑形”過程？

--我們大腦中超過一半的細(xì)胞都是由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞組成，其可以纏繞在神經(jīng)纖維上并且促進(jìn)其絕緣，從事使得電脈沖和化學(xué)脈沖可以迅速傳遞；過去科學(xué)家們一直認(rèn)為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞非常必要，而且其還是神經(jīng)細(xì)胞的“被動幫手”（passive helper），但近日來自洛克菲勒實(shí)驗(yàn)室的研究人員通過研究提供了令人信服的證據(jù)，研究者發(fā)現(xiàn)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在大腦中扮演著非?；钴S和動態(tài)化的角色，相關(guān)研究刊登于國際雜志Cell上。

研究者指出，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以通過一種未知的分子機(jī)制來控制特殊神經(jīng)末梢的形狀，在神經(jīng)系統(tǒng)中，神經(jīng)細(xì)胞會幫助確定和它所連接的神經(jīng)元細(xì)胞的形狀，而目前研究人員并不清楚神經(jīng)元形狀確定的機(jī)制；文章中研究者對秀麗隱桿線蟲的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行了研究，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在線蟲機(jī)體中可以包圍12個(gè)神經(jīng)元的神經(jīng)末梢，其中一種化學(xué)感應(yīng)神經(jīng)元（thermosensory neuron）會對溫度產(chǎn)生反應(yīng)，其余神經(jīng)元則對氣味產(chǎn)生反應(yīng)；研究者想知道神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞如何調(diào)節(jié)上述神經(jīng)元所需要的形狀。

隨后研究者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以表達(dá)一種名為KCC-3的離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，尤其是在化學(xué)感應(yīng)神經(jīng)元表面表達(dá)這種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，以這種方式神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞就會影響并且維持化學(xué)感應(yīng)神經(jīng)元末梢的形狀，而并不影響其它神經(jīng)元末梢的形狀。KCC-3可以影響化學(xué)感應(yīng)神經(jīng)元的功能以及形狀，正常情況下其會尋找到類似合適的位點(diǎn)，但當(dāng)科學(xué)家對KCC-3失活的線蟲進(jìn)行工程化操作后他們發(fā)現(xiàn)，這些線蟲并不會遷移到其所喜歡的培養(yǎng)溫度下。

研究者Shaham說道，這就表明，離子的局部濃度會影響到神經(jīng)末梢的形狀，KCC-3可以調(diào)節(jié)氯化物的細(xì)胞外水平，隨后控制神經(jīng)元的形狀和功能，此前研究人員并不清楚神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞如何通過特殊的離子調(diào)節(jié)神經(jīng)元的形狀來同神經(jīng)元進(jìn)行“交流溝通”，研究者推測神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞或許可以利用離子來對多種類型的神經(jīng)元塑形及維持其功能。

在另外一篇發(fā)表在Cell Reports雜志上的研究報(bào)告中，研究者Shaham及其同事通過研究揭示，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以控制線蟲機(jī)體中很多神經(jīng)元末梢的形狀，這就提示額外的塑形通路或許有待于后續(xù)研究來發(fā)現(xiàn)，研究者的研究結(jié)果表明神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以僅在于其相互作用的特殊類型的神經(jīng)元上表達(dá)離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白來調(diào)節(jié)神經(jīng)末梢的形狀，如果這種機(jī)制可以被廣泛用作解釋神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞選擇性影響特殊神經(jīng)元的機(jī)制，那么未來研究者或會以此來開發(fā)治療疾病的新型療法。