日前，一種被稱為谷氨酸能星形膠質細胞的新型腦細胞被發現。它可以解釋各種神經退行性疾病，如帕金森氏癥是如何發展的。相關研究近日發表于《自然》。
腦細胞主要分為兩類：神經元和神經膠質細胞。神經元通常被認為是通過它們之間的突觸或連接點相互交流，而神經膠質細胞不使用這種類型的信號。
當一個神經元受到電刺激并將一種叫做神經遞質的化學物質釋放到它和另一個神經元之間的間隙時，突觸傳遞就發生了，這種化學物質導致第二個神經元被激活。這種能力在很大程度上被認為是神經元所獨有的。
但20年前，現就讀于瑞士洛桑大學的Andrea Volterra和同事宣布，他們發現一些神經膠質細胞也可以利用類似突觸的傳遞方式與其他細胞進行交流。然而，這些發現一直存在爭議，因為其他研究人員難以將其復制。
現在，Volterra和另一個團隊使用現代技術最終平息了這場爭論。
研究人員分析了小鼠細胞中基因產生RNA分子的數據，看看他們是否能在神經元以外的細胞中找到突觸傳遞所需的蛋白質復合物。RNA分子是蛋白質產生的中間產物。研究小組特別觀察了大腦海馬體區域的細胞，因為之前的研究聲稱在這是發現了非神經元突觸傳遞。
分析顯示，有幾簇星形膠質細胞似乎也具有參與突觸傳遞的能力。這些細胞似乎釋放神經遞質谷氨酸，這是大腦中最常見的神經遞質。研究人員隨后通過研究成年小鼠的大腦切片證實了與此相關的基因的存在。研究人員將這些細胞命名為谷氨酸能星形膠質細胞。
“這些細胞有點像星形膠質細胞，也有點像神經元。”Volterra說。“它們分泌神經遞質的機制和速度通常只與神經元有關。這就是為什么我們稱它為一種混合細胞。”
然后，研究人員使用一種名為雙光子成像的熒光顯微鏡技術來研究這些細胞在小鼠大腦中釋放谷氨酸的情況。Volterra說：“我們看到的信號的速度順序與神經元相似。”。
通過查看現有的數據集，Volterra和同事還在人類非神經元細胞中發現了類似的突觸傳遞蛋白質特征。同樣來自洛桑大學的研究小組成員Ludovic Telley說：“研究結果表明，這些細胞在人體內是保守的。”
研究人員不知道在大腦中能發現多少這樣的細胞，也不知道它們是否主要在海馬體中。
Volterra說，目前還不清楚為什么大腦需要神經膠質細胞通過突觸傳遞信息。他推測，這可能會導致更大程度的信號協調。“通常，我們有神經元信息需要傳播到更大的集合中，而神經元在這方面的協調不是很好。”他說，一個星形膠質細胞可以與小鼠的10萬個突觸接觸，這可能意味著信號以更協調的方式傳播得更遠，可以到達人類數百萬個突觸。
Volterra說，這些細胞似乎也存在于參與運動的大腦回路中，而運動在帕金森病中會退化。他說，更好地了解這些細胞可以讓我們更深入地了解如何應對這種情況。
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