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一项新研究首次使用斑马鱼揭示了鲜为人知的突触功能，该突触将神经元与活组织中的少突胶质前体细胞连接起来。
俄勒冈健康与科学大学
1月12日消息
俄勒冈健康与科学大学(Oregon Health & Science University，OHSU)的最新研究首次揭示了大脑中一种鲜为人知的细胞连接的功能，这种连接可能对从多发性硬化症到阿尔茨海默病，再到一种名为胶质瘤的脑癌等一系列疾病具有重要的治疗意义。这项研究近日发表在《自然-神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上。
研究于2024年1月12日发表在《Nature Neuroscience》（最新影响因子：25.0）杂志上
神经科学家专注于连接神经元与非神经元细胞（称为少突胶质前体细胞OPCs）的连接点或突触。OPC 可以分化为少突胶质细胞，后者在神经周围产生称为髓鞘的鞘。髓鞘是覆盖每个神经细胞轴突的保护鞘，轴突是细胞之间传输电信号的线状部分。研究发现，这些突触在髓鞘的形成中起着关键作用。
“这是对活组织中的这些突触的首次研究，”资深作者、俄勒冈健康与科学大学 (OHSU) 沃勒姆研究所（Vollum Institute）教授兼联合主任 Kelly Monk 博士说，“这有助于我们了解这些细胞在正常发育过程中的基本属性。未来，我们可能会研究它们在多发性硬化症患者体内的不同功能。”
Kelly Monk 教授
这些突触的存在本身就是俄勒冈健康与科学大学 Vollum 研究所研究人员于 2000 年 5 月发表在《自然》（Nature）杂志上的一项具有里程碑意义的发现。在那之前，人们只知道大脑中的突触在神经元之间传递神经递质，因此神经元与 OPC 之间突触的发现令人耳目一新。
“二十年过去了，我们仍然不知道这些突触的作用，” Monk 说。
科学家们通过在斑马鱼活组织中进行单细胞成像来解决这个问题，斑马鱼透明的身体使研究人员能够实时观察其中枢神经系统的内部运作。利用成像、药理学和基因编辑方面的强大新工具，研究人员能够利用神经元-OPC 突触来预测髓鞘形成的时间和位置。
Monk 实验室的博士后 Jiaxing Li 博士说，就理解这些突触的重要性而言，这些发现可能只是冰山一角。
少突胶质前体细胞约占大脑所有细胞的 5%，这意味着它们与神经元形成的突触可能与许多疾病有关，包括癌性肿瘤的形成。
Li 指出， 之前的研究已经表明，OPC 在一系列神经退行性疾病中发挥作用，包括脱髓鞘疾病（如多发性硬化症）、神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）甚至精神疾病（如精神分裂症）。
Li 说，通过证明神经元和 OPC 之间突触的基本功能，这项研究可能会导致调节 OPC 功能以改变疾病进展的新方法。例如，这些突触可能是促进多发性硬化症（其中髓鞘已经降解）中髓鞘再形成的关键。在多发性硬化症中，这种退化会减缓或阻断人们视觉、运动肌肉、感觉和思考所需的电信号。
“也许有一种干预的方法，可以增加髓鞘，”他说。
Monk 说，这一发现可能与癌症最直接相关。
“在胶质瘤中，这些突触被劫持以推动肿瘤的进展，”她说，“在允许正常的突触信号传导的同时，有可能调节与肿瘤形成有关的突触输入。”
尽管这些前体细胞约占所有人脑细胞的 5%，但只有一小部分会继续形成少突胶质细胞。
“越来越清楚的是，除了形成少突胶质细胞外，这些 OPCs 还有其他功能，” Monk 说，“从进化的角度来看，如果它们什么都不做，大脑中就不可能有这么多前体细胞。”
因此，它们与神经元的突触连接可能在大脑中起着重要作用，值得未来的探索，她说。
创立于1887年的俄勒冈健康与科学大学
参考文献
Source：Oregon Health & Science University
Study reveals function of little-understood synapse in the brain
Reference：
Li, J., Miramontes, T.G., Czopka, T. et al. Synaptic input and Ca2+ activity in zebrafish oligodendrocyte precursor cells contribute to myelin sheath formation. Nat Neurosci (2024). https://doi.org/10.1038/s41593-023-01553-8
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原文标题 : 研究揭示大脑中鲜为人知的突触功能
