星形胶质细胞被认为是大脑的主要“导体”

在大脑的管弦乐队中，每个神经元的放电由两个音符控制——兴奋性和抑制性——这两个音符来自一种叫做突触的细胞结构的两种不同形式。突触本质上是神经元之间的连接，将信息从一个细胞传递到另一个细胞。突触的和谐结合在一起，创造出最美妙的音乐——至少在大多数时候是这样。

当音乐变得不和谐，一个人被诊断患有大脑疾病在美国，科学家通常会观察神经元之间的突触神经元来确定哪里出了问题。但杜克大学神经科学家的一项新研究表明，观察乐队中戴着白手套的指挥家——星形胶质细胞会更有用。

星形胶质细胞是星形细胞，形成胶质样的骨架大脑．它们是一种叫做胶质细胞的细胞，在希腊语中是“胶水”的意思。杜克大学的一组科学家此前发现，星形胶质细胞参与控制兴奋性突触，他们还发现，星形胶质细胞通过一种称为NrCAM的粘附分子与神经元结合，参与调节抑制性突触。星形胶质细胞向抑制突触伸出细而细的触须，当它们接触时，NrCAM形成粘连。他们的研究结果发表在自然11月11日。

“我们真的发现星形胶质细胞是指挥指挥，指挥组成大脑音乐的音符，”医学院细胞生物学系主任、论文的资深作者斯科特·索德林博士说。

兴奋性突触(大脑的加速器)和抑制性突触(大脑的制动器)以前被认为是大脑中最重要的工具。过度兴奋会导致癫痫，过度抑制会导致精神分裂症，任何一种失衡都可能导致自闭症。

然而，这项研究表明，星形胶质细胞在整个大脑功能中起着主导作用，并且可能是大脑治疗的重要目标，共同资深作者、医学院细胞生物学和神经生物学副教授Cagla Eroglu博士说。Eroglu是星形胶质细胞的世界专家，她的实验室在2017年发现了星形胶质细胞如何发送触角并连接到突触。

Eroglu说:“很多时候，研究大脑发育和疾病的分子方面的研究都是研究神经元中的基因功能或分子功能，或者他们只认为神经元是受影响的主要细胞。”“然而，在这里，我们能够证明，通过简单地改变星形胶质细胞和神经元之间的相互作用——特别是通过操纵星形胶质细胞——我们也能够极大地改变神经元的连接。”

索德林和埃尔奥卢经常在科学上进行合作，他们在喝咖啡和吃点心的时候讨论出了该项目的计划。该计划是应用Soderling实验室开发的蛋白质组学方法，该方法由他的博士后助理Tetsuya Takano进一步开发，后者是该论文的主要作者。

高野设计了一种新方法，允许科学家使用一种病毒将一种酶插入老鼠的大脑，这种酶可以标记连接星形胶质细胞和神经元的蛋白质。一旦标记上这个标签，科学家们就可以从脑组织中提取标记的蛋白质，并使用杜克大学的质谱设备来识别粘附分子NrCAM。

然后，高野与埃尔奥卢实验室的博士后助理凯蒂·鲍德温(Katie Baldwin)合作，进行了分析，以确定这种情况是如何发生的粘附分子NrCAM在两者之间起着连接作用星形胶质细胞和抑制突触．两个实验室一起发现NrCAM是控制星形胶质细胞如何影响的缺失环节抑制性突触这表明它们会影响大脑中的所有“音符”。

“我们非常幸运，我们有非常合作的团队成员，”Eroglu说。“他们工作非常努力，对疯狂的想法很开放。我认为这是一个疯狂的想法。”

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