讲座丨胶质细胞——不仅仅是脑内的胶水

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演讲者:

中国科学院神经科学研究所

周嘉伟研究组鹿伸朝



讲座丨胶质细胞——不仅仅是脑内的胶水

星形胶质细胞(红色)和未成熟的少突胶质细胞(绿色)与大脑的海马神经元(蓝色)相互交织

 

接下来咱们谈一谈胶质细胞,来陶冶陶冶情操。

 

我叫鹿伸朝,来自基底神经节的发育与退行性疾病研究组,简称周嘉伟研究组。胶质细胞的定义其实非常简单,就是脑内的非神经元细胞。在起这个名字的时候,估计研究者们也通常认为它就是脑内的胶水,来固定和支持神经元的。而事实并非这么简单,以后的研究发现,随着智力的提升,胶质细胞在脑内的比例也会上升。

讲座丨胶质细胞——不仅仅是脑内的胶水

 



爱因斯坦死后,他的大脑被人研究,其中有一项研究发现,他的左顶叶部分的胶质细胞比例是远大于常人的。研究者们认为这可能是因为他用这一部分脑区比较多而导致的。

 

粗略地,胶质细胞可分为三大类(但不限于这三类)。星形胶质细胞,它是包裹脑血管和突触的;少突胶质细胞,它包裹神经元的轴突,使神经信号可以高效地传递;而小胶质细胞被普遍认为是脑内的免疫细胞,当脑内有损伤或者感染的时候,它就会被激活。

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星形胶质细胞与大宝SOD蜜

 

科学家们通常会使用两种方法,gain of function和loss of function,来做相关的功能研究,也就是功能的激活或者是丧失。举一个简单的例子,我们都知道“失去才会懂得珍惜”这个道理。有研究者用药遗传的方法(药物学结合遗传学的方法),来删除健康小鼠的一部分星形胶质细胞之后,发现在五天之内小鼠就变成了瘦弱的瘫痪鼠,这背后是什么样的机理呢?

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原来大脑的新陈代谢是非常快的。我们知道新陈代谢是一系列的氧化还原反应,会产生很多的活性氧。运动神经元对活性氧的应激是非常敏感的。星形胶质细胞,它含有非常多的抗氧化酶,包括SOD(超氧化物歧化酶)和过氧化氢酶等等,它们可以有效地清除脑内的活性氧,因此删除部分的星形胶质细胞就会导致活性氧含量的急剧上升。在这种氧化应激的情况下,运动神经元可以很快地被杀死,导致小鼠的瘫痪。所以说:要想皮肤好,早晚用大宝;要想大脑好,少不了星形胶质细胞,它可以抗氧化,防衰老。

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神经退行性疾病——一场精彩的宫斗戏

 

在一般的生理状态下,我们知道神经元是自带主角光环的,因为它有精彩的电活动和精细调控的神经环路。那么在退行性疾病过程当中,其实在脑内已经上演了一场非常精彩的宫斗戏。在短时间内想把每一个角色都介绍清楚,其实是不可能的。那我们可以给每一个角色分配两句台词:

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神经元,它可以代表皇上。他有两场戏,两个状态,一种状态是扶朕起来,朕还没死;另一种状态就是驾崩了。

 

少突胶质细胞,她一般比较脆弱,相当于宫女:“皇上,皇上,你不能死啊!”结果自己没演两集就领便当去了。

 

而星形胶质细胞,他作为脑内的臣子——我们知道臣子他是分为忠臣和反贼的——他有一部分是作为反贼,可以分泌相当多的炎症因子,来使退行性疾病加剧;而另一部分作为忠臣,可以分泌神经营养因子,保护神经元免受死亡。

 

小胶质细胞也类似,他也是一个臣子,分为忠臣和反贼。反贼就是趁火打劫,也会分泌非常多的炎症因子;而忠臣则是会清理细胞的碎片来收拾残局。

 

这个过程往往还会涉及到侵润到大脑的白细胞,我们可以把它简单的理解为南蛮入侵,格杀勿论。

 

我们实验室的研究也是基于以上的基础,我们想更多地看怎么调控神经退行性疾病,使更多的胶质细胞起到保护神经元的作用。可以用一首不守格律的词,西江月来概括一下我们组的研究内容:

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不拘一格之西江月——ION Zhou Lab

 

关注退行疾病,心系天下国家。勤耕耘妙笔生花,谱写PD神话。

 

D2

调节炎症,胶质细胞作靶。成瘾研究也不差,课题进展谁怕!

 

关注退行疾病,心系天下国家:我们主要关注退行性疾病,包括帕金森病,多发性硬化症,当然也不限于这两类,还有脑衰老和神经炎症相关的研究。

 

勤耕耘妙笔生花,谱写PD神话。D2调节炎症,胶质细胞作靶:我们组的研究内容已经发表在Nature 2013年的正刊上,相关的内容已经进入当年度的“中国科学十大进展”。它主要研究的就是星形胶质细胞的多巴胺受体可以抑制神经炎症,这为帕金森病的治疗提供了新的理论依据。

 

成瘾研究也不差:我们组的研究也涉及多巴胺的代谢和可卡因成瘾相关的关系。课题进展谁怕!

 

这首不拘一格的词就作为抛砖引玉,希望能够吸引相关的人才来我们组共商大业。谢谢!

来源: 中科院神经科学研究所

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