Science解開懸而未決的神經學謎題

　　髓鞘是包裹在神經細胞軸突外面的一層膜，起作用是起絕緣作用，防止神經電沖動從神經元軸突傳遞至另一神經元軸突。根據美國加州大學舊金山分校（UCSF）的一項最新研究表明，形成髓鞘的細胞，可通過在血管上攀爬和擺動，遷移到發育的大腦中。研究人員還發現了一種機制，當這些不成熟的細胞——稱為少突膠質前體細胞，離開血管并分化為成熟的少突膠質細胞時，可將自己包裹在神經纖維周圍，加快神經傳導速度。

　　研究人員在1月21日的《Science》雜志上描述了這種新的發育機制，該結果可以幫助研究人員了解高度有髓鞘的人腦的發育，也能加速髓鞘疾病的治療，如多發性硬化癥。

　　本文第一作者、UCSF醫學院兒科和神經學助理教授Stephen Fancy博士指出：“相對于我們的大腦尺寸，人類有相當數量的有髓神經纖維。這讓我們得以成為人類，但是這些細胞如何遷移到大腦中，幾十年來一直是這一領域中懸而未決的問題。這是個狹小局促的空間，它們依靠什么四處走動，一直都是非常難以捉摸的。”

　　當Fancy和他的團隊在研究少突膠質前體細胞（OPCs）如何分化為其成熟形式的時候，偶然發現了這個問題的答案。以前的研究表明，Wnt信號通路可抑制這種轉化，直到細胞在正確的位置形成髓鞘，但是該研究團隊注意到，當他們鎖定小鼠中高水平的Wnt信號時，前體細胞在遷移方面出現問題，似乎變得粘住血管。

　　Fancy說：“它們只是聚集在血管上，就像葡萄串一樣，而這真正引起了我們的興趣。它突然提示我們，前體細胞一直都在使用血管四處走動，而我們將它們堵在那里，防止它們脫落。”

　　為了證實他們的假設，研究小組在發育的小鼠大腦中，對遷移的OPCs進行了活體目標成像，并觀察到，細胞沿著血管爬行，并伸出臂狀的延長部分，從一條血管跳到另一條。研究人員發現，同樣的過程似乎也發生在人類的大腦中，基于UCSF兒科神經病理學研究實驗室的腦組織分析，OPCs在血管上攀爬和擺動的時候被捕獲。

　　Fancy說：“這些細胞似乎是使用血管作為一個攀爬架，這可能有助于解釋它們為何能在發育過程中非常快速地遷移到皮質中。”

　　研究人員發現，當小鼠的大腦無法構建血管時，前體細胞的遷移就嘎然而止。他們還發現，當Wnt信號通路被阻斷時，它會導致前體細胞從大腦中的血管系統上脫落，這似乎表明，在遷移過程中Wnt信號通常使細胞與血管相聯系。

　　Fancy說：“似乎Wnt信號通路起著一種雙重作用——協調遷移和分化的時機。首先，當這些細胞沿著血管遷移時，Wnt信號通路將它們保持在不成熟的形式中，然后，當它們到達目的地時，它就自我關閉，讓這些細胞從攀爬架中脫落，并開始成熟。”

　　幫助大腦對抗多發性硬化

　　Fancy渴望使用這些新的見解，來了解如何改善多發性硬化癥和其他疾病患者的病癥。

　　當免疫系統攻擊并殺死形成髓鞘的少突膠質細胞時，就會發生多發性硬化癥，從而阻礙神經傳導，并引起各種癥狀，包括視力下降、肢體麻木、肌肉無力和痙攣，情緒波動和認知能力的下降。患者經常會經歷一個“復發和恢復”的周期，因為大腦試圖通過在免疫系統損壞髓鞘之后盡可能快地更換受損髓鞘，來修復自身。

　　Fancy推測，了解如何幫助少突膠質細胞遷移到髓鞘損傷部位，將可能顯著減少多發性硬化癥患者的復發嚴重程度。他說：“目前，有一些藥物能幫助減少MS最初的髓鞘脫失，但目前還沒有治療方法可幫助髓鞘再生。通過獲得關于大腦發育的研究結果，我們也堅持去了解很多關于疾病的情況。”