這個大腦中的“掃地和尚”可能是許多疾病的殺手?
細胞 膠質 突觸
作者: 神經現實?
2020-06-15 13:35:18
[ 聞蜂導讀 ] 小膠質細胞走到前面 將近20年前,唐娜·杰克森·中澤友秀由于免疫系統判斷失誤,對自己的身體發起了攻擊。白血球本應抵抗入侵的病原體,卻轉向攻擊她的神經,破壞了有助于神經元外層信號傳輸的脂絕緣體。中澤友秀患上了一種罕見的自身免疫性疾病:格林-巴利綜合征。這種疾病導致肌肉痙攣,并暫時剝奪了這位記者兼作家的行走能力。 然而,除了身體癥狀,中澤友秀發現

小膠質細胞走到前面

將近20年前,唐娜·杰克森·中澤友秀由于免疫系統判斷失誤,對自己的身體發起了攻擊。白血球本應抵抗入侵的病原體,卻轉向攻擊她的神經,破壞了有助于神經元外層信號傳輸的脂絕緣體。中澤友秀患上了一種罕見的自身免疫性疾病:格林-巴利綜合征。這種疾病導致肌肉痙攣,并暫時剝奪了這位記者兼作家的行走能力。

然而,除了身體癥狀,中澤友秀發現她的想法似乎是錯誤的。她產生了嚴重的焦慮,并開始遭受惱人的記憶錯誤,甚至忘記如何系她女兒的鞋帶?!半m然我的身體發生了變化,但我的大腦似乎發生了實質性的變化——我無法動搖這個想法?!敝袧捎研阍谒男聲短焓古c刺客:天使與刺客:改變醫學法庭的微小腦細胞》中寫道。

天使與刺客:改變醫學進步的小腦細胞。照片來源:Amazon.com

當時,醫生無法解釋她到底發生了什么。長期以來,科學家們一直認為大腦具有“免疫特權”,并與外周免疫系統隔離開來。因此,中澤過度活躍的白細胞不應引起這些認知癥狀。然而,在過去十年中,一系列關于小膠質細胞的驚人發現推翻了這一認識。研究證明,這種長期被忽視的微小腦細胞是大腦自身的免疫系統,在形成神經網絡中發揮著重要作用?!短焓古c刺客》是一本關于小膠質細胞及其重建醫學潛力的令人鼓舞的入門書。

中澤友秀非常清楚地描述了免疫學和神經科學的復雜領域??茖W研究的結果是不可預測的,關于領先的科學研究人員和可能從中受益的病人的故事穿插著生動和清新的散文。中澤友秀說:“我們站在顛覆精神病學的前沿:小膠質細胞塑造了我們的大腦,并對我們一生的精神健康產生了巨大的影響——這種新的理解涵蓋了整個醫學領域,并將肯定重塑我們對精神病學的理解?!?/p>

在腦細胞中負責發送和接收電化學信號的神經元一直被認為是主要角色。其他腦細胞統稱為“神經膠質細胞”,長期以來一直被歸入輔助角色?!吧窠浤z質細胞是后勤集團。它們滿足神經元的需求,就像恒星的追隨者一樣?!敝袧捎研銓懙?。

在幾種膠質細胞中,小膠質細胞最不重要。它們是大腦清潔劑,密切關注損傷和感染,清除病原體、異常蛋白質和死亡細胞?!八麄兪抢徇\工,頭腦簡單,”中澤友秀寫道,“機器人清潔工。僅此而已?!?/p>

園丁和劊子手,一線之差

然而,隨著本世紀初成像技術的進步,科學家開始進一步研究小膠質細胞的確切行為。他們發現小膠質細胞不會整天坐著等電話——相反,它們非?;钴S。"在高分辨率顯微鏡下,一個小膠質細胞就像一個有許多長分枝的優雅分枝。"書上寫道,“這些分支在大腦中旋轉,探測、搜索,甚至連最輕微的痛苦信號都不放過?!?/p>

研究人員很快做出了更驚人的發現。神經科學家已經了解到,發育中的大腦將形成多余的突觸(神經元之間的連接),并在發育過程中逐漸消除不相關的連接,但這種突觸修剪的機制尚不清楚。直到2012年,貝絲·史蒂文斯和他的團隊報道了一件不可思議的事情:小膠質細胞吞噬多余的突觸,尤其是那些未被充分利用的突觸。

“一個單一的小膠質細胞就像一個優雅的分枝,有許多長長的分枝”,圖片來源:biologywise.com

這是一項重要的任務:小膠質細胞通過消除薄弱和閑置的突觸來促進大腦的健康發展。與此同時,史蒂文斯和其他科學家開始思考如果過程出錯會發生什么——就像白細胞有時會錯誤地攻擊健康組織一樣。也許,中澤友秀寫道,“小膠質細胞就像白細胞一樣,并不總是正確的。如果它們不僅修剪受損或老化的神經元,還會錯誤地吞噬和破壞健康的突觸呢?”

從阿爾茨海默病到抑郁癥,許多心理和神經疾病都伴隨著突觸丟失或功能障礙。過于活躍的小膠質細胞是罪魁禍首嗎?該研究的結果顯示:是的,人數仍在飆升。例如,研究發現抑郁癥患者的活躍小膠質細胞水平偏高。用中澤友秀的話說,“抑郁持續的時間越長,小膠質細胞對大腦造成的傷害就越大?!毙∧z質細胞現在被認為與阿爾茨海默氏病、自閉癥、亨廷頓舞蹈病、強迫癥、帕金森氏病、精神分裂癥和其他疾病有關。

小膠質細胞也可以用來解釋為什么一些患有自身免疫性疾病的人會報告奇怪的認知癥狀:例如,中樞神經系統患有格林-巴利綜合征。幾年前,科學家在包裹和保護大腦的腦膜中發現了用于運輸體內白細胞的淋巴管。這些淋巴管可能直接將外周免疫系統與大腦連接起來——專家們曾堅稱這種連接并不存在。

這一發現意味著,當體內免疫反應的數量增加時,信號可以通過這些淋巴管傳遞并觸發小膠質細胞攻擊(除了吞咽突觸,激活小膠質細胞還會處理大量的神經炎癥化合物,損害健康的神經元和腦組織)。從感染到慢性壓力,各種各樣的事情都會導致小膠質細胞紊亂??茖W家已經記錄了一系列免疫相關疾病患者的小膠質細胞異常,包括狼瘡、多發性硬化癥和克羅恩病。"這表明,長期以來,精神健康和身體健康之間沒有不可逾越的界限。"中澤友秀寫道。

這些發現提供了新的治療機會。中澤友秀在書中寫道,研究人員正在研究一系列方法來“安撫過度活躍的小膠質細胞”,并“讓它們正常工作,成為大腦的守護天使,而不是盲目的刺客”這些方法中的一些比其他的更非傳統。中澤友秀對幾名接受實驗治療的患者進行了隨訪,其中包括凱蒂,她希望通過經顱磁刺激來緩解抑郁和恐慌癥;萊拉,她患有克羅恩病和強迫癥,正在嘗試一種旨在減少免疫活動的“停止飲食”。此外,還有關于免疫療法、神經反饋、迷走神經刺激甚至致幻劑的研究。

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