發現全新類型人腦細胞,因外觀得名「玫瑰果神經元」

作者 | 發布日期 2018 年 08 月 28 日 12:02 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

大腦確認發現一種新型腦細胞,因其外觀命名為「玫瑰果神經元」(rosehip neurons),讓人驚訝的是,這種細胞並不存在齧齒動物的大腦。目前科學家還不清楚新細胞在哪些機制產生影響,但推測可能與腦部疾病有關。



這發現能幫助解釋:為何許多治療大腦疾病的動物實驗成效頗佳,進入人體實驗後卻不管用;也可以為自閉症、阿茲海默症、精神分裂症等大腦疾病提供全新調查線索。

新研究由美國艾倫腦科學研究所(Allen Institute for Brain Science)研究員 Ed Lein、匈牙利塞格德大學神經科學家 Gábor Tamás 兩個團隊合作領導。剛開始,Gábor Tamás 團隊採取 2 名 50 多歲男子的大腦頂層皮質(大腦最外層區域)屍檢樣本,這裡是大腦最複雜的區域,通常也被認為是自然界生物體中最複雜的結構,與意識、感知、情緒等行為息息相關。

Gábor Tamás 團隊很快便在檢查過程中發現異樣:有一種腦細胞具有獨特基因,在小鼠所有腦細胞類型中,都找不到相同遺傳特徵;Ed Lein 團隊剛開始則致力於發現一系列能使人腦細胞獨特化、且有異於小鼠腦細胞的基因。

當 Gábor Tamás 團隊找上 Ed Lein 團隊後,他們恍然大悟:顯然彼此正使用截然不同的技術在尋找同一種東西,因此兩個團隊決定攜手合作,並確定了一種全新人腦細胞,依外型將之命名為「玫瑰果神經元」。

玫瑰果神經元有錯綜繁雜如樹枝狀的細胞軸突,相當濃密,看上去就像飄揚錯節的花絲,研究人員發現,它會與另一種稱為錐體神經元(pyramidal neurons)的神經細胞(位於皮質其他部位)形成突觸,釋放與接收化學訊號。

讓另一種神經元剎車

錐體神經元屬於興奮性神經元,數量佔皮質所有神經元 80%,而玫瑰果神經元則是抑制性神經元,約在皮質頂層占 10%~15%,後者可能針對前者發揮煞車作用,但如何影響大腦行為我們還不知道;更重要的是,玫瑰果神經元只會附著在錐體神經元的特定部位,表明兩者可能以非常特殊的方式控制訊息流。

另外,這項研究只檢查了皮質頂層,研究人員說,有可能在其他部位也能找到玫瑰果神經元。

新研究尚未證明玫瑰果神經元是人腦特有細胞,但能確定不存在於囓齒動物身上,Ed Lein 認為,玫瑰果神經元有可能同樣在猴子、黑猩猩等靈長類動物的大腦。這次發現對神經科學家最喜愛的小鼠實驗動物是種打擊,可能說明以小鼠進行的大腦研究結果無法與人類大腦相呼應。

接下來,團隊準備尋找大腦其他部位是否有玫瑰果神經元,也會分析精神障礙患者的屍檢樣本,看看這些特殊細胞是否因大腦疾病而發生異變。

新研究發表在《自然─神經科學》(Nature Neuroscience)期刊。

(首圖來源:艾倫腦科學研究所

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