新研究揭示大腦結(jié)構(gòu)與阿爾茲海默癥以及自閉癥的關(guān)系

來(lái)自Wellcome Sanger研究所，Wellcome-MRC劍橋干細(xì)胞研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家揭示了對(duì)大腦結(jié)構(gòu)的新見(jiàn)解。研究人員發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦皮層中的稱為星形膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞比以前認(rèn)為的要多樣化，在大腦皮層中有不同的星形膠質(zhì)細(xì)胞層，這為迄今為止它們?cè)诖竽X中的特殊性提供了最有力的證據(jù)。

在最近一期《Nature Neuroscience》雜志上發(fā)表的研究中，作者改變了我們對(duì)大腦以及星形膠質(zhì)細(xì)胞等細(xì)胞的作用的理解。這些知識(shí)將對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究產(chǎn)生影響，包括阿爾茨海默氏病，多發(fā)性硬化癥和自閉癥。

在過(guò)去的20年中，研究表明神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是大腦發(fā)育和功能的關(guān)鍵參與者，也是更好地了解神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有希望的靶標(biāo)。

盡管此前研究已經(jīng)對(duì)神經(jīng)元功能和神經(jīng)元的組織有豐富的知識(shí)，但在此之前，很少研究針對(duì)跨不同層的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是否表現(xiàn)出不同的細(xì)胞特性。為了回答這個(gè)問(wèn)題，研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的方法，以提供更加詳細(xì)的星形膠質(zhì)細(xì)胞組織視圖。

通過(guò)對(duì)小鼠和人腦樣本進(jìn)行了核酸成像，作者繪制了基因在組織中的表達(dá)圖譜。這些圖譜與Wellcome Sanger研究所的單細(xì)胞基因組數(shù)據(jù)相結(jié)合，得以擴(kuò)展星形膠質(zhì)細(xì)胞的分子特征。最后通過(guò)將這些數(shù)據(jù)集組合在一起，從而創(chuàng)建了大腦皮質(zhì)中星形膠質(zhì)細(xì)胞的三維高分辨率圖片。

研究小組發(fā)現(xiàn)，星形膠質(zhì)細(xì)胞并不像以前想象的那樣具有均一性，而是根據(jù)它們?cè)诖竽X皮層中的位置采取不同的分子模式。他們發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞也被組織成多層結(jié)構(gòu)，但是星形膠質(zhì)細(xì)胞層的邊界與神經(jīng)元層并不相同。相反，星形膠質(zhì)細(xì)胞層具有不太清晰的邊緣并且與神經(jīng)元層重疊。

威康姆桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）小組負(fù)責(zé)人Omer Bayraktar博士說(shuō)：“發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞組織成與神經(jīng)元層相似但不相同的層狀結(jié)構(gòu)，這一發(fā)現(xiàn)重新定義了我們對(duì)哺乳動(dòng)物大腦結(jié)構(gòu)的看法。”

這些發(fā)現(xiàn)不僅增加了我們對(duì)腦生物學(xué)的理解，還將對(duì)人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究和治療產(chǎn)生影響。在過(guò)去的十年中，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞（而不是神經(jīng)元）已與阿爾茨海默氏病和多發(fā)性硬化癥等疾病密切相關(guān)。