洛桑大学 (UNIL) 和 Wyss 中心的一个研究小组发现了一种对大脑功能至关重要的新型细胞。迄今为止已知的两种类型的脑细胞（神经元和神经胶质细胞）在成分和功能上是混合的，这些新秩序的细胞存在于小鼠和人类的多个大脑区域中。

发表在《自然》杂志上的研究表明，这些细胞可以促进记忆能力、大脑对运动的控制能力，并抑制癫痫发作的频繁发生。

神经科学正处于巨大的变革之中。构成大脑的两个主要细胞家族——神经元和神经胶质细胞，秘密地隐藏着一种介于这两个类别之间的混合细胞。自神经科学存在以来，人们就认识到大脑的工作主要归功于神经元及其通过网络快速阐述和传输信息的能力。

为了支持它们完成这项任务，神经胶质细胞执行一系列结构、能量和免疫功能，并稳定生理常数。其中一些神经胶质细胞（称为星形胶质细胞）紧密围绕突触，突触是释放神经递质以在神经元之间传递信息的接触点。

这就是为什么神经科学家长期以来认为星形胶质细胞可能在突触传递中发挥积极作用并参与信息处理。然而，迄今为止为证明这一点而进行的研究却出现了相互矛盾的结果，并且尚未达成明确的科学共识。

通过鉴定一种具有星形胶质细胞特征的新细胞类型并表达突触传递所需的分子机制，来自UNIL生物与医学学院基础神经科学系和日内瓦维斯生物与神经工程中心的神经科学家们提出了一种新的细胞类型。多年争议的结束。

谜题的关键

为了证实或反驳星形胶质细胞像神经元一样能够释放神经递质的假设，研究人员首先使用现代分子生物学方法仔细检查了星形胶质细胞的分子含量。他们的目标是寻找快速分泌谷氨酸（神经元使用的主要神经递质）所需的机制的痕迹。

“单细胞转录组学方法所实现的精确度使我们能够证明具有星形细胞特征的细胞中存在囊泡蛋白 VGLUT 的转录物，VGLUT 负责填充谷氨酸释放特异的神经元囊泡。这些转录物是在小鼠的细胞中发现的， UNIL 助理教授、联合主任 Ludovic Telley 说。

新功能细胞

接下来，神经科学家试图找出这些杂交细胞是否具有功能，即是否能够以与突触传递相当的速度实际释放谷氨酸。为此，研究小组使用了先进的成像技术，可以可视化脑组织和活体小鼠中的囊泡释放的谷氨酸。

UNIL 名誉教授、Wyss 中心客座教授、联合主任 Andrea Volterra 表示：“我们已经确定了星形胶质细胞的一个亚群，它对快速谷氨酸释放的选择性刺激做出反应，这种刺激发生在这些细胞的空间界定区域，让人想起突触。”研究的。

此外，这种谷氨酸释放会对突触传递产生影响并调节神经元回路。研究小组通过抑制杂交细胞 VGLUT 的表达来证明这一点。

“它们是调节神经元活动的细胞，它们控制神经元的通讯和兴奋水平，”该研究的第一作者、UNIL 的高级研究员 Roberta de Ceglia 说。研究表明，如果没有这种功能机制，长时程增强（一种参与记忆机制的神经过程）就会受损，小鼠的记忆也会受到影响。

与大脑病理学的联系

这一发现的影响延伸到大脑疾病。通过专门破坏谷氨酸能星形胶质细胞，研究小组证明了对记忆巩固的影响，但也观察到与癫痫等病理学的联系，癫痫发作会加剧。最后，该研究表明，谷氨酸能星形胶质细胞在调节涉及运动控制的大脑回路中也发挥着作用，并且可以为帕金森病提供治疗靶点。

“在神经元和星形胶质细胞之间，我们现在手头有一种新型细胞。它的发现开辟了巨大的研究前景。我们下一步的研究将探索这种细胞对阿尔茨海默病以及记忆障碍的潜在保护作用。它在其他区域和病理学中的作用比这里探索的要多，”Andrea Volterra 预测道。