科学家已弄清轴突髓鞘化的分子机制
最近審查:30.06.2025
科学家们已经弄清楚了触发神经元中“电绝缘”形成的分子信号机制。这反过来又对中枢神经系统(CNS),特别是大脑的功能产生了有益的影响。
这项小鼠神经元实验由美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员进行。其主要目的是探究神经元的工作如何反映在其绝缘鞘的生长中,以及是什么发出了这种生长的信号?当然,这些鞘并非神经元的本体,而是轴突——这些神经细胞的长条状突起,负责向其他细胞传递“信息”。
已知邻近细胞——少突胶质细胞——负责中枢神经系统轴突髓鞘的形成。它们产生的髓鞘缠绕在轴突周围,充当“电缆的电绝缘层”。这种髓鞘的存在(髓鞘形成)使神经冲动的传递速度提高了一个数量级。
人类中枢神经系统和大脑的这一过程从出生到大约20岁最为活跃,在此期间,人们不断学习抬头、走路、说话、逻辑推理等等。相反,一些疾病(例如多发性硬化症)会导致轴突髓鞘被破坏,从而损害大脑和中枢神经系统的功能。
了解髓鞘形成的机制将有助于开发治疗此类疾病的药物并延长青春活力。
美国生物学家在培养皿中对神经元进行了一系列实验,并确定了以下结论:髓鞘形成的主要信号是神经元自身的电活动。电活动越强,神经元获得的髓鞘就越多。
在电刺激下,培养的神经细胞会释放一种神经递质——谷氨酸。这给置于相同环境中的少突胶质细胞带来了信号。后者与轴突形成接触点,开始与其交换化学信号,并最终用髓鞘将其封闭。
在这种情况下,如果神经细胞轴突不具有电活性,其周围的绝缘实际上就不会形成。同样地,如果科学家人为地阻止神经元中谷氨酸的释放,这一过程就会完全停止,《医学快讯》报道。
事实证明,大脑中最活跃的轴突获得了强大的髓鞘保护,这使得它们能够更有效地工作。信号传导剂谷氨酸在这一过程中发挥着重要作用。(该研究成果发表在《科学快讯》上。)