研究人員發現了一種新的混合腦細胞，它是神經元和星形膠質細胞之間的橋樑。這種細胞可以釋放神經遞質，可能會影響癲癇和記憶鞏固等疾病，為神經科學研究和潛在治療提供了前景廣闊的途徑。

科學家發現了一種新的混合腦細胞，它具有神經元和星形膠質細胞的共同屬性。這一發現可以解決神經科學領域長期以來關於星形膠質細胞在突觸傳遞中的作用的爭論。

構成大腦的兩大細胞家族–神經元和神經膠質細胞–暗中隱藏著一種介於這兩類細胞之間的混合細胞。自神經科學誕生以來，人們就認識到大腦的運作主要歸功於神經元及其通過網絡快速闡述和傳遞信息的能力。為了支持神經元完成這項任務，神經膠質細胞發揮了一系列結構、能量和免疫功能，並穩定生理常數。其中一些被稱為星形膠質細胞的膠質細胞緊密地包圍著突觸，突觸是神經元之間釋放神經遞質以傳遞信息的接觸點。因此，神經科學家長期以來一直認為，星形膠質細胞可能在突觸傳遞中發揮著積極作用，並參與信息處理。然而，迄今為止為證明這一點而進行的研究結果相互矛盾，尚未達成明確的科學共識。洛桑大學（UNIL）生物與醫學學院基礎神經科學系和日內瓦維斯生物與神經工程中心（Wyss Center for Bio and Neuroengineering）的神經科學家們發現了一種具有星形膠質細胞特徵的新細胞類型，並表達了突觸傳遞所需的分子機制，從而結束了多年來的爭議。謎題的關鍵為了證實或反駁星形膠質細胞與神經元一樣能夠釋放神經遞質的假設，研究人員首先利用現代分子生物學方法仔細研究了星形膠質細胞的分子內容。他們的目標是找到快速分泌谷氨酸（神經元使用的主要神經遞質）所需機制的痕跡。“單細胞轉錄組學方法的精確性使我們能夠證明，在具有星形膠質細胞特徵的細胞中，存在著負責填充神經元囊泡以釋放谷氨酸的囊泡蛋白VGLUT 的轉錄本。這些轉錄本在小鼠細胞中發現，在人類細胞中也明顯保留。我們還在這些細胞中發現了其他特殊蛋白質，它們對谷氨酸能囊泡的功能及其與其他細胞快速交流的能力至關重要。”新功能細胞接下來，神經科學家們試圖找出這些混合細胞是否具有功能性，即是否能夠以與突觸傳遞相當的速度實際釋放谷氨酸。為此，研究小組使用了一種先進的成像技術，該技術可以在腦組織和活體小鼠體內觀察囊泡釋放谷氨酸的情況。這項研究的共同負責人、UNIL 名譽教授兼Wyss 中心客座教授Andrea Volterra 說：”我們發現了一個星形膠質細胞亞群，它們對快速釋放谷氨酸的選擇性刺激做出反應，這種反應發生在這些細胞的空間限定區域，讓人聯想到突觸。”此外，谷氨酸的釋放還對突觸傳遞產生影響，並調節神經元迴路。研究小組通過抑制雜交細胞表達VGLUT，證明了這一點。這項研究的第一作者、UNIL 高級研究員Roberta de Ceglia 說：”它們是調節神經元活動的細胞，控制著神經元的交流和興奮水平。研究表明，如果沒有這種功能性機制，長期延時（一種參與記憶機制的神經過程）就會受損，小鼠的記憶力也會受到影響。”與大腦病理學的聯繫這一發現的影響延伸至大腦疾病。通過專門破壞谷氨酸能星形膠質細胞，研究小組證實了對記憶鞏固的影響，同時還觀察到了與癲癇等病症的聯繫，癲癇發作會加劇。最後，這項研究表明，谷氨酸能星形膠質細胞還在調節參與運動控制的大腦迴路中發揮作用，可以為帕金森病提供治療目標。“在神經元和星形膠質細胞之間，我們現在發現了一種新型細胞。它的發現開闢了巨大的研究前景。我們接下來的研究將探索這種細胞對阿爾茨海默病記憶損傷的潛在保護作用，以及它在其他區域和病理中的作用。”