據(jù)國外媒體報(bào)道，一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn),，把人腦細(xì)胞植入老鼠體內(nèi)可使這些動(dòng)物更快學(xué)習(xí)新事物,。科學(xué)家表示,，他們把人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的膠質(zhì)細(xì)胞植入動(dòng)物體內(nèi),，發(fā)現(xiàn)這些人體細(xì)胞影響動(dòng)物大腦的通訊能力。他們說,，這一發(fā)現(xiàn)可能對了解人腦進(jìn)化具有重要意義,。
這些研究人員認(rèn)為，星形膠質(zhì)細(xì)胞的進(jìn)化可能是眾多造成人類發(fā)展中更高認(rèn)知功能和使人類不同于其他物種的關(guān)鍵事件的其中之一,。這項(xiàng)新研究的負(fù)責(zé)人,、羅徹斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心神經(jīng)專家史蒂文-高曼表示：“我們認(rèn)為，我們的研究最早證明了人體膠質(zhì)細(xì)胞具有獨(dú)特功能優(yōu)勢,。”
這些發(fā)現(xiàn)于人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞直到最近才被認(rèn)為是“管家”細(xì)胞。該發(fā)現(xiàn)還可能表明膠質(zhì)細(xì)胞在疾病的形成中扮演重要角色,。高曼說：“這一重要發(fā)現(xiàn)還向我們提供一個(gè)有助于研究大量在形成過程中膠質(zhì)細(xì)胞扮演角色的疾病的全新模型,。”相比其他物種，人腦中的星形膠質(zhì)細(xì)胞更多,、更大和更具多樣性,。
在人體內(nèi)，星形膠質(zhì)細(xì)胞個(gè)體以許多可同時(shí)連接大量神經(jīng)細(xì)胞的纖維呈現(xiàn)出來,。尤其在星形膠質(zhì)細(xì)胞的突觸中,，兩個(gè)相鄰的神經(jīng)細(xì)胞連在一起。所以相比老鼠而言,，人體星形膠質(zhì)細(xì)胞個(gè)體調(diào)整數(shù)千個(gè)突觸活性的幾率更大,。正是這一觀察結(jié)果才使科學(xué)家產(chǎn)生進(jìn)行這項(xiàng)研究的想法。他們發(fā)現(xiàn),，人體星形膠質(zhì)細(xì)胞可能在調(diào)整更高認(rèn)知功能中扮演一個(gè)重要角色,。
實(shí)驗(yàn)中科學(xué)家把膠質(zhì)細(xì)胞植入老鼠體內(nèi),，結(jié)果顯示這些細(xì)胞影響潛在的神經(jīng)活動(dòng)模式。高曼說：“我們擁有先進(jìn)的認(rèn)知處理能力,，不僅是因?yàn)槲覀兩窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的大小和復(fù)雜性,，還因?yàn)槿Q于膠質(zhì)細(xì)胞的功能性能力和協(xié)調(diào)能力的增加。”
這個(gè)科研小組決定通過觀察人體膠質(zhì)細(xì)胞和老鼠正常神經(jīng)細(xì)胞共存時(shí)出現(xiàn)的結(jié)果,，以便了解這些細(xì)胞是否為人腦提供獨(dú)特能力,。他們把膠質(zhì)細(xì)胞植入新生老鼠腦中。老鼠成熟時(shí),，人體膠質(zhì)細(xì)胞超過老鼠與生俱來的膠質(zhì)細(xì)胞,，同時(shí)沒有對現(xiàn)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)造成傷害。高曼表示：“人體膠質(zhì)細(xì)胞基本上占據(jù)老鼠神經(jīng)細(xì)胞的突觸,。實(shí)際上,，這個(gè)通訊點(diǎn)上的所有膠質(zhì)細(xì)胞和一大部分星形膠質(zhì)細(xì)胞都來自被植入的人體細(xì)胞。與此同時(shí),，它們的發(fā)育和行為本質(zhì)上和人腦中的一樣,。”
這個(gè)科研組然后開始檢查這些細(xì)胞對動(dòng)物大腦產(chǎn)生的功能影響，尤其是大腦形成新記憶和學(xué)些新任務(wù)的能力,。他們發(fā)現(xiàn),，老鼠大腦功能的兩個(gè)重要指示器在人體膠質(zhì)細(xì)胞作用下得到明顯改善。這些研究人員先是注意到,，被植入人體細(xì)胞的老鼠的腦波傳遞速度比正常老鼠更快,，同時(shí)更類似于人腦組織。接下來,，他們發(fā)現(xiàn)一個(gè)測量神經(jīng)細(xì)胞在大腦停留時(shí)間的過程受到短暫電刺激的影響,。另外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)被植入人體細(xì)胞的老鼠在成長過程中表現(xiàn)出更好的學(xué)習(xí)能力,。
根據(jù)這些發(fā)現(xiàn),，科研組用一系列旨在測試記憶和學(xué)習(xí)能力的行為任務(wù)對這只老鼠進(jìn)行評估。他們發(fā)現(xiàn),，這只被植入人體細(xì)胞的老鼠變成更快速的學(xué)習(xí)者,，而完成各種任務(wù)的速度比未被植入人體膠質(zhì)細(xì)胞的老鼠快很多。高曼說：“我們的研究結(jié)果表明,，這些老鼠現(xiàn)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的可塑性和學(xué)習(xí)能力明顯提高,，本質(zhì)上改變它們的功能性能力。這意味著人體膠質(zhì)細(xì)胞在智慧能力和認(rèn)知處理中扮演著一個(gè)種特異角色,。盡管一段時(shí)間以來科學(xué)家認(rèn)為它可能是存在的,，但我們的研究為它提供最早的證據(jù)。”這些研究人員指出,，他們的發(fā)現(xiàn)為醫(yī)學(xué)界提供一個(gè)了解和治療神經(jīng)障礙的新工具,。研究論文發(fā)表于《細(xì)胞—干細(xì)胞》（cell stem-cell）,。(生物谷Bioon.com)
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PMID:
Forebrain Engraftment by Human Glial Progenitor Cells Enhances Synaptic Plasticity and Learning in Adult Mice
Xiaoning Han, Michael Chen, Fushun Wang, Martha Windrem, Su Wang, Steven Shanz, Qiwu Xu
Human astrocytes are larger and more complex than those of infraprimate mammals, suggesting that their role in neural processing has expanded with evolution. To assess the cell-autonomous and species-selective properties of human glia, we engrafted human glial progenitor cells (GPCs) into neonatal immunodeficient mice. Upon maturation, the recipient brains exhibited large numbers and high proportions of both human glial progenitors and astrocytes. The engrafted human glia were gap-junction-coupled to host astroglia, yet retained the size and pleomorphism of hominid astroglia, and propagated Ca2+ signals 3-fold faster than their hosts. Long-term potentiation (LTP) was sharply enhanced in the human glial chimeric mice, as was their learning, as assessed by Barnes maze navigation, object-location memory, and both contextual and tone fear conditioning. Mice allografted with murine GPCs showed no enhancement of either LTP or learning. These findings indicate that human glia differentially enhance both activity-dependent plasticity and learning in mice.
