作者：李晨陽發(fā)布日期：2018-10-15
星形膠質(zhì)細(xì)胞鈣調(diào)節(jié)小鼠神經(jīng)回路和行為。 于欣竹供圖
愛干凈是好事，但有潔癖就未必了。美國加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的研究團(tuán)隊在小鼠腦子里動了一點(diǎn)手腳，這些小鼠的洗臉行為就變得根本停不下來。
研究人員表示，他們的實驗證明大腦紋狀體的星形膠質(zhì)細(xì)胞有助于控制小鼠的強(qiáng)迫癥樣行為。近日這項研究發(fā)表在《神經(jīng)元》期刊上。
動動紋狀體，洗臉難自已
紋狀體是大腦基底神經(jīng)節(jié)之一，具有調(diào)節(jié)肌肉張力、協(xié)調(diào)各種精細(xì)復(fù)雜運(yùn)動的功能。早在2007年，美國杜克大學(xué)華裔教授馮國平就在《自然》上發(fā)表論文，第一次報告了紋狀體和強(qiáng)迫癥之間的關(guān)系。
馮國平等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)紋狀體中缺少了一種蛋白質(zhì)后，小鼠反復(fù)抓洗自己的臉，直到皮破血流都不收手，同時還表現(xiàn)得焦躁不安。這種癥狀可以被基因治療改善。
在最近這項研究中，UCLA神經(jīng)生物學(xué)教授Baljit Khakh團(tuán)隊盯上了紋狀體星形膠質(zhì)細(xì)胞的鈣信號。
大腦由許多不同類型的細(xì)胞組成，其中星形膠質(zhì)細(xì)胞就占40%~60%。星形膠質(zhì)細(xì)胞有多種形式的鈣信號。
論文第一作者、在UCLA做博士后的于欣竹對《中國科學(xué)報》記者說：“人們對星形膠質(zhì)細(xì)胞鈣信號的功能依然了解甚少?？茖W(xué)家面臨的一大障礙就在于很難在特定的發(fā)育階段和特定的腦區(qū)減弱這些信號。”
這一次，Khakh團(tuán)隊開發(fā)出一種精巧的方法，特異性地減弱了成年小鼠大腦紋狀體中的星形膠質(zhì)細(xì)胞鈣信號。與對照組相比，經(jīng)過處理的小鼠在焦慮情緒和運(yùn)動能力的相關(guān)測試中表現(xiàn)相當(dāng)，但把其放進(jìn)一片開闊空地或是一個干凈的房間時，它們就傾向于躲在角落里拼命梳洗打扮。
不算不知道，一算嚇一跳，處理組小鼠花在自我修飾上的時間是普通小鼠的450%。
對付強(qiáng)迫癥，需要新思路
小鼠的洗臉行為是一種由大腦紋狀體控制的本能行為，Khakh團(tuán)隊認(rèn)為，過度自我修飾的行為與強(qiáng)迫癥表型有關(guān)。
“強(qiáng)迫癥是一種認(rèn)知障礙導(dǎo)致的習(xí)慣性行為。比如一個人在意識層面明明知道門已經(jīng)上鎖了，還是控制不住自己三番五次跑回去檢查。”未參與這項研究的中科院昆明動物所研究員徐林對《中國科學(xué)報》記者解釋，“而紋狀體，恰恰就與‘習(xí)慣’的形成密切相關(guān)。”
人類的強(qiáng)迫癥與大腦皮層等腦結(jié)構(gòu)有關(guān)，科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了許多可能影響強(qiáng)迫行為的大腦區(qū)域。但目前可供選擇的治療方案對40%~60%的強(qiáng)迫癥患者不能產(chǎn)生理想的效果。“科學(xué)家有必要從新的思路出發(fā)，揭示強(qiáng)迫癥的內(nèi)在機(jī)制，我們的工作證明，星形膠質(zhì)細(xì)胞參與了強(qiáng)迫癥的發(fā)病機(jī)理，并且指出了一個潛在的治療方向。”于欣竹說。
在另一種著名的神經(jīng)性疾病——亨廷頓舞蹈癥中，患者最早也會表現(xiàn)出強(qiáng)迫性的癥狀。如果人為培育出患有亨廷頓舞蹈癥的模型小鼠，這些小鼠一樣會有強(qiáng)迫癥樣行為，具體表現(xiàn)就是不停整理自己的儀表。
那么，亨廷頓舞蹈癥小鼠的“臭美”行為是不是也和星形膠質(zhì)細(xì)胞的鈣信號有關(guān)呢？
答案是肯定的，而且這種行為可以被一種與星形膠質(zhì)細(xì)胞鈣信號關(guān)鍵過程有關(guān)的阻斷劑所緩解。“這就有意思了。”徐林說，“研究人員發(fā)現(xiàn)小鼠身上兩種不同來源的強(qiáng)迫行為，有著非常相似的內(nèi)在生理機(jī)制。”
這是否意味著，無論是亨廷頓舞蹈癥還是其他原因?qū)е碌膹?qiáng)迫行為，都有可能通過影響星形膠質(zhì)細(xì)胞的鈣信號來進(jìn)行干預(yù)呢？
繼續(xù)深入，爭取造?；颊?/p>
“我們的這項工作，首次將精神障礙與特定大腦回路的星形膠質(zhì)細(xì)胞變化聯(lián)系起來。”于欣竹說，“我們期待這個結(jié)果能在臨床醫(yī)學(xué)中得到應(yīng)用。”
徐林表示，他希望看到有關(guān)星形膠質(zhì)細(xì)胞鈣信號來源的研究結(jié)果。“如果我們知道鈣信號從哪里來，就可能調(diào)控它的來源，這樣可能更容易調(diào)控神經(jīng)和膠質(zhì)細(xì)胞的共同活動，從而更有希望轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。”
對Khakh團(tuán)隊來說，他們的工作還將繼續(xù)深入下去。于欣竹說：“我們目前正在研究星形膠質(zhì)細(xì)胞對其他精神障礙的作用。我們還培育出了新的轉(zhuǎn)基因小鼠，這將使我們能夠研究在不同發(fā)育階段全腦星形膠質(zhì)細(xì)胞的整體功能。”
來源：中國科學(xué)報
