Wellcome Sanger研究所，Wellcome-MRC剑桥干细胞研究所及其合作者的科学家已经揭示了对大脑结构的新见解。研究人员发现，老鼠大脑皮层中的细胞(称为星形胶质细胞)比以前认为的要多样化，在大脑皮层中有不同的星形胶质细胞层，这为迄今为止它们在大脑中的专门化提供了最有力的证据。
今天(3月16日)发表在《自然神经科学》上，有关此类研究的最深入研究旨在改变我们对大脑以及星形胶质细胞等细胞的作用的思考方式。这些知识将对神经系统疾病的研究产生影响，例如阿尔茨海默氏病，多发性硬化症和自闭症。
在过去的20年中，研究表明神经胶质细胞是大脑发育和功能的关键参与者，也是更好地了解神经系统疾病的有希望的靶标。在英国，老年痴呆症的病因约占三分之二，目前影响约850,000人*。MS是一种神经系统疾病，会影响中枢神经系统，并在英国影响约100,000人**。自闭症影响了英国每一百人中的一人***。
“胶质”来自希腊语“胶水”或“腻子”。一次，神经胶质细胞被认为是“脑腻子”-功能相似的被动细胞，其唯一功能是填充“所有重要”神经元周围的空间。然而，新的研究表明它们在调节神经元功能中至关重要。星形胶质细胞是一种神经胶质细胞，因其“星形”结构而被称为。
尽管对神经元功能和神经元的组织有丰富的知识，但在此研究之前，很少研究跨不同层的神经胶质细胞是否表现出不同的细胞特性。为了回答这个问题，研究人员开发了一种新的方法论方法，以提供比以往任何时候都更详细的星形胶质细胞组织视图。
在剑桥大学对小鼠和人脑样本进行了核酸成像，以绘制新基因在组织中的表达方式。这些图谱与Wellcome Sanger研究所的单细胞基因组数据相结合，以扩展星形胶质细胞的分子描述。然后将这些数据集组合在一起，以创建大脑皮质中星形胶质细胞的三维高分辨率图片。
研究小组发现，星形胶质细胞并不像以前想象的那样均匀，而是根据它们在大脑皮层中的位置采取不同的分子形式。他们发现星形胶质细胞也被组织成多层，但是星形胶质细胞层的边界与神经元层并不相同。相反，星形胶质细胞层具有不太清晰的边缘并且与神经元层重叠。
威康姆桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)小组负责人Omer Bayraktar博士说：“发现星形胶质细胞被组织成类似于但不等同于神经元层的层，这一发现重新定义了我们对哺乳动物大脑结构的看法。大脑的结构皮质不再简单地视为神经元的结构。如果您想正确地了解我们大脑的工作原理，则必须考虑星形胶质细胞的组织方式及其作用。”
这些发现不仅增加了我们对脑生物学的理解，还将对人类神经系统疾病的研究和治疗产生影响。在过去的十年中，神经胶质细胞(而不是神经元)已与阿尔茨海默氏病和多发性硬化症等疾病密切相关。
这项研究的资深作者，剑桥大学儿科主任大卫·罗维奇教授说：“这项研究表明，皮质结构比以前想象的要复杂。它为开始了解星形胶质细胞发挥的确切作用提供了基础。 ，以及它们如何参与人类神经发育和神经退行性疾病。”
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