在大脑的剧院中,神经细胞长期以来一直被铸造为星星,以其电气和化学性能使心理场景栩栩如生。然而,人脑中的许多细胞参与者都是神经胶质细胞,大概是辅助铸件和幕后舞台手。
但是,在近几十年中,积累的证据表明,神经胶质不仅是使演出持续发展的次要玩家。他们实际上在许多大脑最重要的行为中扮演主演的角色,例如记住,学习和思维。
最新的研究表明,Glia的故事:大脑外面的故事令人惊讶。神秘的神经胶质种群居住在心脏,脾脏,肺部和其他各种器官中。但是没有人知道他们如何适应情节。早期的提示表明这个故事将引人入胜。
关于这些细胞正在做的事情,诱人的线索已经在滚动。例如,神经胶质似乎有助于调节心脏的跳动。脾脏中的神经胶质位于神经细胞和免疫细胞之间,这是影响健康与压力之间联系的理想地点。正是肺中神经胶质在肺部的处理是未知的,但是无论如何,早期的实验表明,无论是重要的 - 没有肺胶质的小鼠死亡。
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我们总结了每个星期四的本周科学突破。
圣路易斯华盛顿大学的神经生物学家莎拉·阿克曼(Sarah Ackerman)说:“现在有这些新的神经胶质细胞种群在独特的器官中发现会触发很多灯泡。”像大多数研究神经胶质的研究人员一样,Ackerman专注于大脑内的神经胶质。
她认为,少数新研究的潜力很大。 “将会有一个启示,在所有这些器官中,有专门的神经胶质在那里支持神经元的功能,但也支持整体器官健康。”
一些科学家怀疑,了解大脑外的神经胶质在大脑外的作用可能对人类健康具有很大的影响,从而导致更好的治疗心脏病,免疫系统问题甚至肺癌的方法。
旧金山Genentech的神经免疫学家Tawaun Lucas说:“如果我们继续忽略这些细胞,它只会减慢我们的速度。”他最近发现了有关小鼠脾脏中神经胶质的细节。
家庭事务
在大脑中,几种类型的神经胶质使事物保持运行。小胶质细胞是巡逻病原体的免疫细胞,有助于修剪神经细胞连接等。少突胶质细胞在髓磷脂上涂上神经纤维,使消息加快。星形胶质细胞指导神经细胞的生长,调节血液流量并影响神经元之间的信号。

现在知道大脑以外的胶质物的重要性还为时过早。也许这些关于神经胶质的研究代表了新兴的研究领域。也许这个谜团永远无法解决。 “我们所知道的,它将与传统的神经胶质世界的联系还有待观察,”香港城市大学的神经科学家和神经科学家布鲁斯·兰索姆(Bruce Ransom)说,他还是科学杂志的主编。神经胶质。
尽管如此,这些新描述的神经胶质组的潜在情节还是值得关注的。兰索姆说:“我们一直在寻找可以扩大的小开口,看到一些非常重要的东西。” “这里有可能。”
免疫系统符合神经系统
Glia以Glue的名字命名,Glue的粘性物质仅是为了将其他更重要的东西融合在一起。在大脑中,各种神经胶质有很多支持。神经胶质称为星形胶质细胞保持喂养的神经细胞。小胶质细胞战斗入侵者。少突胶质细胞用称为髓磷脂的脂肪物质隔离神经线。但是,众所周知,神经胶质的工作也更加谨慎,包括改变神经细胞之间传递的信号,指导神经细胞的生长和修剪神经连接称为突触(称为突触)(SN:8/22/15,p。 18)。
研究人员可以很好地了解大脑外一些神经胶质的作用。例如,肠神经胶质有助于肠道消化食品,例如,一种称为schwann细胞的神经胶质,是大脑的少突胶质细胞的姐妹,将髓磷脂散布在外周神经上,以帮助沿着速度信号。在皮肤中,专业雪旺细胞开始疼痛感,科学家报告科学在2019年。关于其他器官中的神经胶质的了解鲜为人知,例如吸引卢卡斯的脾胶质化。命名这些神经胶质可能很棘手,因为这些细胞有时与多种类型的其他神经胶质具有相似性。就目前而言,这些局外的神经胶质通常被分为两种CatchAll类别之一,即非乳腺癌细胞或卫星神经胶质。

卢卡斯(Lucas)最初是斯坦福大学(Stanford University)的神经科学家,重点关注大脑。然后,在显微镜下的鼠标转移了他的注意力。小鼠是基因设计的,因此其胶质发光了绿色。当卢卡斯(Lucas)看着整个身体时,他看到了绿色细胞,包括脾脏,淋巴结,肾脏,肝脏和肺部。
他在斯坦福大学的顾问Marion Buckwalter迅速被Spleen Glia迷住了。她说:“我开始阅读脾脏,我想,'这真的很有趣'。”脾脏充满免疫细胞。像许多器官一样,脾脏还包含是人体交感神经系统的一部分的神经。这种控制系统可以扩张学生,加快心率并使身体出汗。卢卡斯说:“通常被称为“战斗或飞行系统”,在威胁下采取行动,“无论您是被踢到头部还是被老虎追赶还是在工作中遇到压力很大的事情。”
交感神经系统和免疫系统在脾脏中融合,而在此方面,神经胶质可能尤其重要。对小鼠的实验揭示了脾脏中的大而复杂的神经胶质就与消息降低神经细胞轴突旁边。 Buckwalter说:“只有微米,就有免疫细胞。”研究人员在2021年报告神经胶质。
通过查看脾脏中发现的神经胶质内的遗传学说明,卢卡斯及其同事表明,脾脏的神经胶质具有细胞设备,可以说免疫细胞和神经细胞的语言:它们可以感觉到免疫细胞制造的化学信号和他们可以感觉到神经细胞发送的化学信号。这些细胞如何使用这种机械是未知的,但是结果将脾胶质化为重要的通信者。 Buckwalter说,直到卢卡斯的实验为止,没有人对神经胶质的行为有任何线索。
Buckwalter说,脾脏中神经胶质,神经细胞和免疫细胞之间的通信可能性“可能具有巨大意义”。压力和脑损伤(例如中风)会损害免疫系统。例如,中风后,交感神经系统促进了脾脏中称为B淋巴细胞的免疫细胞死亡,这可能导致危险的感染。免疫细胞在自身免疫性疾病(例如多发性硬化症和类风湿关节炎)中也起作用,在压力的人中可能会爆发。如果神经胶质影响免疫细胞,也许可以调整其行为以防止这种爆发。

到目前为止的研究是初步的。目前尚不清楚这些脾脏神经胶质是否实际上是在神经系统和免疫系统之间发送信息,如果是,这些对话的结果是什么。 Buckwalter说,现在可以肯定地说,人们的脾脏中的神经胶质涉及自身免疫性疾病。但是这个想法激起了她的兴趣。
她说,在器官中研究这些神秘的细胞感觉就像是另一种科学。这不仅仅是试图找到一个拼图的一部分要困难。 “就像我们只是一个难题一样,这些碎片没有标记,盒子上没有图片。”
跳动的心
在心脏中可以找到类似的难题。
科迪·史密斯(Cody Smith)研究了印第安纳州巴黎圣母院的神经生物学,他很清楚心脏充满了神经细胞。人们认为大多数神经细胞都在附近有神经胶质,史密斯渴望找到心脏的神经胶质。史密斯与研究生Nina Kikel-Coury一起寻找它们。他说:“我们真的不知道会发生什么。”
事实证明,一群神经胶质的人位于斑马鱼的心中。这些细胞命名为Cardiac Nexus Glia,在斑马鱼发育中出现早期,并继续散布并形成薄薄的薄片围绕心脏网络史密斯和凯克·库里去年报道PLOS生物学。
至少在斑马鱼中,这些神经胶质从事重要工作:它们指导心脏的发展并调节心跳。当研究人员与细胞混乱时,鱼的心率增加了。史密斯说,这是不寻常的效果。通常,对心脏细胞的干扰会导致心率降低。

通过查看其他在小鼠和人心脏细胞中活跃基因的数据集,研究人员发现细胞在斑马鱼中具有类似的活性基因的收集。共享基因表明这些神经胶质可能在许多物种的心中。史密斯说,这些数据“支持他们在人类中的想法”。
一些先天性心脏病在心脏的流出痕迹中存在缺陷,血液在动脉中退出。这也是这些神经胶质在斑马鱼开发中首次出现的地方。史密斯说,这些神经胶质可能涉及人类心脏麻烦。他警告说:“我们正处于这项工作的早期阶段。” “我希望我们有更多答案。”
情节变厚
对脾和大脑中神经胶质的研究仅仅是开始。整个身体的器官可能依靠神经胶质,其他研究提示。神经胶质有在肺部出现例如,在完成工作后,巴克瓦尔特(Buckwalter)和加布里埃拉·苏亚雷斯·梅尔(Gabriela Suarez-Mier)在小鼠中发现了。
卢卡斯说,肺胶质胶质可能参与毛细血管中的呼吸和氧气交换,但细节很小。卢卡斯的初步实验表明,这些神经胶质是至关重要的:当研究人员使用毒素杀死肺中的神经胶质时,“所有动物都会死亡”。
卢卡斯(Lucas)在目前的工作中正在研究Glia在癌症中的潜在作用。卢卡斯说,肺中的肿瘤(以及肝脏和胰腺中的肿瘤)附着在其上,而神经胶质在这些神经周围缠绕。在实验室菜肴中,其他研究人员发现雪旺细胞将朝着癌细胞生长。卢卡斯说,因此在肿瘤附近徘徊的神经胶质的行为现在是一个重要的问题。
取空
在小鼠肺中,神经胶质(绿色)缠绕在厚的神经束(一个)沿着大小支气管的肺部和网状神经沿着肺部和网状神经(b和c)。神经胶质也包裹在血管神经周围(d)和小气道(e)。这种不同的解剖学暗示了肺胶质神经胶质可能有助于氧交换的某些方式。

了解人体的神经胶质并可能吸引它们来对抗疾病,这将不仅需要表面水平的理解。揭示单个细胞如何使用不同基因集合的技术有望对体内的神经胶质有更深入的看法。其他遗传标记方法提供了一种监测这些神秘性神经胶质的方法。 “这些工具将使我们从'好吧,他们在那里'转到'他们在做什么?'华盛顿大学神经生物学家阿克曼说。
在剧本的开头,智能生物学家超越大脑的生物学家仍然非常重要。 “这里有哪些细胞,它们如何一起工作?”卢卡斯问。 “我们是从第一个方面开始的。”
Ackerman说,在大脑外面,这些神经胶质处处于一个良好的位置,成为疗法的可能靶标。大脑很难用药物触及,因为它陷入了保护性血脑屏障中。在周围神经系统中,脑细胞比细胞的修复能力也较小。她说:“与试图在大脑或脊髓中直接修复相比,我们可能能够以更有效的方式影响积极变化。”
现在说的是大脑外的神经胶质是否与大脑的神经胶质相同的故事是同一故事的一部分。香港城市大学的兰索姆说,居住在大脑外面的各种各样的神经胶质可能最终都是不同的生物学的单个部分,从来没有融合成与整个神经系统相关的情节。他说:“我认为这是令人兴奋和有趣的工作,我认为完全研究它是完全合理的。”就目前而言,尚无法透露Glia的故事将带我们去哪里。