一项发表在权威学术期刊上的最新研究，颠覆了长期以来关于成年哺乳动物大脑再生能力的传统认知。苏黎世大学的研究团队发现，在局灶性损伤或自身免疫性疾病后，大脑能够通过一种此前未知的机制进行自我修复。他们利用活体小鼠模型，通过双光子显微镜和纵向基因图谱技术，识别出一种特殊的“再生性”星形胶质细胞，这些细胞能够有效补充受损脑区。
这项研究最引人注目的发现是其独特的修复机制。与传统观念中细胞在损伤部位直接分裂增殖不同，这些特殊的再生性星形胶质细胞位于损伤区域的边缘。它们并非将整个细胞迁移至受损区，而是通过其星形细胞突触，将新形成的子细胞核长距离滑行输送到耗竭的损伤区域。这些迁移的细胞核随后在受损区重新定植，并重建功能性的星形胶质网络。研究团队负责人布鲁诺·韦伯（Bruno Weber）解释道，这是一种“非凡的壮举”，有效地将星形胶质网络重新连接起来。
这一发现彻底颠覆了长期以来关于成年胶质网络再生能力有限的假设。星形胶质细胞作为大脑中的支持和滋养细胞，对神经元的正常功能至关重要。它们负责向神经细胞供应营养，通过血管末端足调节血流量，并维持细胞外离子平衡，从而确保脑组织的健康。过去普遍认为，当星形胶质细胞因脑损伤、中风或视神经脊髓炎谱系障碍（一种自身免疫性疾病，自身抗体选择性破坏星形胶质细胞）而大量丢失时，成年大脑无法完全替代它们。这项研究首次揭示了成人中枢神经系统具备此前未被认识到的能力，能够替换丢失的星形胶质细胞并恢复受损的组织结构。
这项突破性研究由苏黎世大学药理学与毒理学研究所的共同第一作者玛丽娜·赫维尔特（Marina Herwerth）和马蒂亚斯·维斯（Matthias Wyss）主导，并在布鲁诺·韦伯（Bruno Weber）教授的团队领导下完成。研究人员在数周时间内，对活体小鼠大脑进行了实时双光子显微镜观察，并绘制了不同脑区基因激活的图谱。这种先进的技术使他们能够追踪活细胞，观察细胞核通过星形胶质细胞分支的移动，并记录组织修复过程中相应的基因表达变化，从而精确识别出负责重建受损组织的特殊星形胶质细胞。
这项研究的发现具有重要的临床应用前景。它为创伤性脑损伤（TBI）和视神经脊髓炎谱系障碍（NMOSD）等神经系统疾病提供了新的治疗思路。在这些疾病中，星形胶质细胞的丢失是导致神经功能障碍的关键因素，尤其是在NMOSD中，自身抗体会选择性地攻击并破坏星形胶质细胞。韦伯教授指出，如果能选择性地激活这些再生机制，将有助于更有效地修复受损脑组织，恢复星形胶质网络，从而改善患者的预后。
研究团队还成功识别出在细胞核迁移和修复过程中暂时激活的特定基因和信号通路。这些分子靶点为未来的药物干预提供了潜在方向，有望通过药理学手段加速大脑的自我修复进程。韦伯教授强调：“我们发现的这些基因和信号通路，未来可以作为影响疾病和损伤后再生过程的起始点。”
Source: University of Zurich