神奇的“胶水”细胞*

2022-11-22 10:44詹江山于常海
生物化学与生物物理进展 2022年11期
关键词:胶水胶质神经元

高 凯 詹江山 于常海**

(1)北京大学第一医院儿科,北京 100034;2)北京大学神经科学研究所,北京 100191)

1 胶质细胞概述

胶质细胞(glia或glial cell)是神经系统中区别于神经元的一大类细胞,其数量是神经元的10~50倍。胶质细胞最早在1846年由德国病理学家Rudolph Virchow发现并命名。Glia源自希腊文,原意为胶水(Glue),而且在相当长的一段时间胶质细胞也被认为是神经系统中的一种“胶水”,仅起到黏结神经元和填充神经系统的作用。随着近几十年神经科学的发展,神经生物学家们发现,胶质细胞的功能多种多样,如,参与形成血脑屏障,包绕轴突形成髓鞘,与神经元形成三重突触结构从而调节神经信号传递,维持离子的动态平衡,参与大脑的认知、记忆等高级功能,并参与很多神经系统疾病的发生和发展。

2 全球和中国的胶质细胞领域论文发表状况

目前胶质细胞研究受到科学界越来越多的重视,图1是在PubMed检索的胶质细胞相关论文的发表情况,从图中可以看到,无论在世界范围内还是在中国国内,胶质细胞领域论文的发表量逐年递增。值得注意的是,自20世纪90年代初中国开始在国际上发表胶质细胞相关研究,2021年PubMed数据库中检索到的中国论文发表的数量已经达到292篇,约占全球总发文量的16%(292/1 796)。近10年,中国胶质细胞领域论文增长率为270%(292/108),远远高于全球平均增长率140%(1 796/1 283),表明中国在胶质细胞方面的研究势头非常强劲。

Fig.1 Papers related to glial cells worldwide(a)and in China(b)from PubMed database(query time:Oct 14,2022)图1世界范围(a)和中国(b)胶质细胞研究领域论文发表状况

3 近期胶质细胞研究的重要研究成果

近年来,胶质细胞的重要研究成果屡屡更新着人们的认知。2018年,Allen和Lyons[1]综述了各种胶质细胞的功能,介绍了胶质细胞在从神经元的诞生、迁移、轴突形成,到通过神经环路组装和突触发生的生长,再到神经回路的成熟,突触通信、可塑性、内稳态和网络水平的活动中所发挥的关键作用,并将胶质细胞比喻成中枢神经系统结构和功能的建筑师。2017年,Yin等[2]报道了胶质细胞与神经元之间的神经肽信号可以调节线虫的寿命,说明胶质细胞也可能具有衰老调控的作用。在中枢神经系统中,成熟的神经元不能再生,而将胶质细胞转化成有功能的神经元,用于治疗脑损伤和神经退行性疾病的想法,一直是神经科学家的一种愿景,2020年的一篇文章让我们看到了这种愿景变为现实的可能[3]。胶质细胞并不仅仅存在于大脑等神经系统,在其他组织中也发挥着重要作用,已有研究揭示了肠道胶质细胞对于肠道免疫和组织修复的重要作用[4]。更可喜的是,越来越多的重量级研究成果是由中国的神经科学家主导完成,表明中国目前在胶质细胞领域已经占有重要的地位。

4 《神经胶质细胞研究专刊》概况和出版的意义

本期《生物化学与生物物理进展》聚焦胶质细胞研究,刊出了20余篇论文,涵盖胶质细胞的生理功能和病理功能的各个方面:如胶质细胞的分化与转分化、胶质细胞在炎症调节、神经发育性疾病(如各种脑白质病)、神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)、缺血性脑疾病以及神经系统肿瘤中发挥的作用。本期专刊的刊行将有利于推动国内胶质细胞科学研究,为中国神经科学研究添砖加瓦,并为中国脑计划提供参考。

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