神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞作為神經(jīng)元,,神經(jīng)系統(tǒng)中真正的原動(dòng)力的支持物質(zhì)曾一度聲名顯赫。但最近幾年,研究人員發(fā)現(xiàn),,約占腦細(xì)胞的90%的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞不只是神經(jīng)元的支持物,它們還有更多的作用。在上周新奧爾良舉行的2003美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)上,,研究人員公布的一個(gè)新發(fā)現(xiàn)表明在構(gòu)建突觸允許神經(jīng)元彼此進(jìn)行通訊的接觸點(diǎn),,這樣一個(gè)至為重要的任務(wù)中,神經(jīng)膠質(zhì)可能起著主導(dǎo)作用,。
這項(xiàng)研究支持了早先發(fā)現(xiàn)的證據(jù):神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中最大的一種--星形膠質(zhì)細(xì)胞(astrocyte)指導(dǎo)神經(jīng)元形成突觸,,并識(shí)別刺激大腦中突觸形成的第一個(gè)細(xì)胞外信號(hào)。“這相當(dāng)了不起,。”杜克大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Michael Ehlers稱(chēng)贊道,。
研究人員首次發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)細(xì)胞可能是突觸形成的信號(hào)來(lái)源的線索是在2001年,當(dāng)時(shí)斯坦福大學(xué)的Ben Barres和他的同事報(bào)道,,實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)大鼠的神經(jīng)元在星形膠質(zhì)細(xì)胞存在時(shí)產(chǎn)生更多的突觸,。為尋找有關(guān)的化學(xué)信使,Barres實(shí)驗(yàn)室的博士后Karen Christopherson 和 Erik Ullian在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)星形膠質(zhì)細(xì)胞,,在加入神經(jīng)元之前過(guò)濾掉星形膠質(zhì)細(xì)胞的清洗液,。令他們大吃一驚的是,這些實(shí)驗(yàn)表明刺激突觸形成的化學(xué)物質(zhì)是一個(gè)大塊頭分子量超過(guò)30萬(wàn)道爾頓,。
分析整理星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的大分子蛋白的文獻(xiàn),,研究小組得到縮減后的候選名單,進(jìn)一步縮小了搜索范圍,。名單上的候選蛋白包括一種叫做thrombospondin的蛋白,,該蛋白有著多種生物學(xué)功能,但它在神經(jīng)系統(tǒng)中的功能還不十分清楚,。研究小組發(fā)現(xiàn),,純化的thrombospondin可模擬星形膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)基形成突觸的作用,他們加進(jìn)去的thrombospondin越多,,形成的突觸也越多,。不僅如此,thrombospondin在發(fā)育大腦中的表達(dá)的時(shí)間長(zhǎng)短與突觸形成的時(shí)間對(duì)應(yīng),,因此thrombospondin蛋白有合適的地點(diǎn),,合適的時(shí)間捕獲神經(jīng)元。
象thrombospondin這樣的多功能大分子蛋白竟然是突觸形成的基礎(chǔ),,這值得深思,,Ehlers說(shuō)。“thrombospondin能與各種物質(zhì)結(jié)合,,并調(diào)節(jié)這些物質(zhì),。你可以想象它將各種表面蛋白、組成突觸等這類(lèi)結(jié)構(gòu)所需的各種成分匯聚到一起,。”這項(xiàng)研究提出了一個(gè)激動(dòng)人心的可能性:thrombospondin可能還有突觸修正的作用,,而這被認(rèn)為是學(xué)習(xí)和記憶能力的基礎(chǔ),,馬里蘭州美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生院的神經(jīng)科學(xué)家Douglas Fields說(shuō)。