髓鞘是一种包裹在神经细胞轴突外部的绝缘结构,类似于电缆的保护层,其主要功能是保护神经轴突并提高神经信号传导效率。然而,在多发性硬化症等自身免疫疾病中,免疫系统会攻击髓鞘,导致神经短路,进而引发肌肉虚弱、平衡能力丧失以及语言和视觉障碍。
近日,美国儿童卫生和人类发育研究所的Douglas Fields及其团队在《Neuron》杂志上发表了一项重要研究,揭示了中枢神经系统中的星形胶质细胞(astrocyte)通过释放一种免疫系统分子促进髓鞘形成的机制。这一发现为治疗脱髓鞘疾病提供了新的研究方向。
星形胶质细胞是神经系统中最主要的支持细胞之一,它们能够分泌调节性分子,为神经元的发育和连接提供必要支持。在这项研究中,Fields团队将大鼠和小鼠的神经元与少突胶质细胞共同培养,以研究髓鞘形成的机制。他们发现,神经元的电脉冲能够促进能量分子ATP的产生,而ATP进一步触发髓鞘形成细胞的活动。
此前的研究表明,一种名为白血病抑制因子(LIF)的免疫信号分子与髓鞘形成过程密切相关。在此基础上,研究人员分析了LIF是否是ATP触发髓鞘形成机制中的关键分子。实验结果显示,LIF在这一过程中起到了核心作用,而星形胶质细胞则是LIF的主要来源。
进一步实验验证了星形胶质细胞在促进髓鞘形成中的重要作用。研究人员发现,这些细胞能够显著推动髓鞘的形成过程,从而揭示了电脉冲促进中枢神经系统轴突后期发育中髓鞘形成的一个新机制。
这项研究的成果为理解中枢神经系统髓鞘受损疾病的病理机制提供了重要线索,同时也为开发治疗脱髓鞘疾病的新方法奠定了基础。