從事腦疾病研究的科學家們可能需要超越神經(jīng)細胞，開始將注意力放到星形膠質(zhì)細胞（astrocytes）上來，因為它們在神經(jīng)回路的發(fā)育和維持中發(fā)揮了一些獨特的作用，有可能促成了各種各樣的疾病。

    日前，來自加州大學舊金山分校的研究人員在《自然》（Nature）報告稱，功能失常的星形膠質(zhì)細胞有可能促成了肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）一類的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，或甚至是自閉癥和精神分裂癥等發(fā)育障礙。

    在小鼠中研究人員發(fā)現(xiàn)，脊髓中一種特殊形式的星形膠質(zhì)細胞分泌了一種蛋白，這一蛋白是維持控制反射動作（reflexive movement）的神經(jīng)回路的必要條件。這一研究發(fā)現(xiàn)首次證實了存在一些不同類型的星形膠質(zhì)細胞，它們支持了中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)特定位點不同神經(jīng)回路的發(fā)育和維持。

    星形膠質(zhì)細胞的數(shù)量大大多于信號傳導(dǎo)神經(jīng)元，構(gòu)成了大腦中的大部分細胞。然而當提及星形膠質(zhì)細胞時，神經(jīng)科學家們習慣于只關(guān)注香草味——盡管星形膠質(zhì)細胞分布在大腦和脊髓一些不同的位點，科學家們將它們視作是相似的細胞——現(xiàn)在他們將不得不想象存在“31種口味”或是更多。

    論文資深作者、加州大學舊金山分校兒科學與神經(jīng)外科學教授、霍華德休斯醫(yī)學研究所研究員 David Rowitch 表示，甚至有可能有數(shù)百種不同的星形膠質(zhì)細胞在不同的位點執(zhí)行特異的功能。“我們的研究顯示一些特化的星形膠質(zhì)細胞發(fā)揮功能，支持了它們鄰近區(qū)域中一些特殊類型的神經(jīng)元。”

    在這項最新研究中，論文第一作者、Rowitch 實驗室博士后 Anna Molofsky 和他的同事們對脊髓感覺運動回路展開了研究，這一回路可使得小鼠和人類在不經(jīng)思考的情況下做出反應(yīng)——例如，拉動肢體遠離熱的東西。他們發(fā)現(xiàn)，相比于脊髓其他區(qū)域中的星形膠質(zhì)細胞，靠近運動神經(jīng)元的星形膠質(zhì)細胞生成了更豐富的 Sema3a 蛋白。他們推斷，運動神經(jīng)元需要來自局部星形膠質(zhì)細胞的這一 Sema3a ，因為當阻斷 Sema3a 生成時，運動神經(jīng)元無法形成正常的連接，并且半數(shù)的運動神經(jīng)元死亡。

    在致命性的神經(jīng)退行性疾病 ALS 以及累及新生嬰兒的脊髓性肌萎縮疾病中，也存在運動神經(jīng)元死亡。在其他的一些研究中，科學家們發(fā)現(xiàn)異常的星形膠質(zhì)細胞可對運動神經(jīng)元產(chǎn)生毒性作用。

    Molofsky 作為一名精神病醫(yī)師，一直在研究星形膠質(zhì)細胞組織神經(jīng)回路的機制，以及在發(fā)育或疾病過程中這些神經(jīng)回路遭到破壞與異常星形膠質(zhì)細胞功能之間的關(guān)系。人們認為一些神經(jīng)回路遭到破壞導(dǎo)致了某些精神疾病。

    Molofsky 表示：“這項研究對于ALS一類的運動神經(jīng)元疾病具有直接的意義，但我認為我們的研究發(fā)現(xiàn)或許可以更普遍地適用于一些大腦神經(jīng)回路形成疾病，如自閉癥、精神分裂癥和癲癇等。為了全面地了解神經(jīng)回路形成和維持的機制，**有關(guān)星形膠質(zhì)細胞支持這一過程的知識似乎很重要。”Rowitch 對此表示贊同，他表示：“在某種程度上，精神疾病或神經(jīng)系統(tǒng)疾病限于大腦的某一特定區(qū)域，我們現(xiàn)在應(yīng)該考慮在這一區(qū)域中調(diào)控神經(jīng)連接的潛在特化星形膠質(zhì)細胞類型，以及它們對于疾病的貢獻。”