发布时间:2020-09-29 13:05 原文链接: 浙大研究团队发现“久居兰室而不闻其香”的奥秘

  近日,浙江大学脑科学与脑医学学院教授康利军团队和段树民院士团队合作,在《神经元》发表研究成果。

胶质细胞和神经元共同编码嗅觉信息

  该研究首次发现外周神经胶质细胞可以直接感受环境气味刺激,并通过GABA神经递质,实时抑制嗅觉神经元的活性,从而引起嗅觉适应性。这一研究开拓了人们对胶质细胞功能的认知。

  每年九十月份的杭城,到处都充盈着桂花的香气。随着时间的推移,大家总会觉得香气越来越淡了。除了桂花自然凋落的客观原因外,其实人的嗅觉适应性也起了很大的作用。正所谓“久居兰室而不闻其香”,神经系统对外界刺激的响应,会随着时间的拉伸而降低。

  一直以来,科学界都认为嗅觉适应性是由神经系统中的神经元“麻痹”所造成的。

  神经胶质细胞是神经系统的重要组分,对于神经元的发育、功能和健康至关重要,其功能异常直接导致各种神经精神性疾病。相对于神经元,神经胶质细胞一般不形成典型的神经突触结构、细胞膜电兴奋性比较低,因此曾经长期被认为是“惰性”的组织,通过对神经元的支持、保护和营养等方式发挥作用。

  胶质细胞与神经元如同一对孪生兄弟相伴而生。“以前的理解,遇到刺激是神经元冲锋在最前面,而胶质细胞则比较惰性,不那么活跃。”康利军介绍。

  但这次他们通过实验发现,胶质细胞可以直接感受气味,同时还可以通过感知气味产生嗅觉适应。

  康利军和段树民合作团队通过高浓度的异戊醇对模式生物秀丽隐杆线虫的头部化感器进行刺激,发现了嗅觉神经元和胶质细胞的钙离子都升高,而且都可以独立感受到这个气味。

  与此同时,科研人员通过一系列的实验发现,胶质细胞在感受到外界刺激后,还会释放出具有抑制性的GABA神经递质,进而控制神经元使其对气味的敏锐度降低。

  神经细胞的特征在于要张弛有度,如果始终处于激活的过度兴奋也不利于神经元功能的维持,因此信息的归零显得尤为必要。康利军表示,对胶质细胞功能的新认知,对于未来通过胶质细胞调控神经元和神经功能开拓了新思路。例如,对于阿尔兹海默症等产生的嗅觉退化和感觉功能障碍,就可以开拓新的药物分子靶标。

  这项研究揭示了神经胶质细胞在感觉生成调控中的主动、实时的作用,并从分子和环路水平揭示了嗅觉适应性的产生机制,为充分阐明神经胶质细胞的生理功能和感觉适应性的生成机制奠定了科学基础,并提示神经胶质细胞及其相关分子在神经精神疾病发生与相关药物开发中潜在的意义。

  该研究主要受国家自然科学基金、国家重点研发项目、中国博士后科学基金、中国博士后创新人才支持计划、广东省科技计划项目和中央高校基本科研业务费等资助。

相关文章

胶质细胞调控神经轴突再生机制研究有了新成果

2023年4月6日23点,DevelopmentalCell期刊在线发表题为《胶质细胞传递和腺苷信号通路促进神经损伤再生》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)李......

StemCellRep:一种有望帮助治疗人类精神分裂症的方法

在大脑中,补体系统在机体正常发育和疾病发生期间的免疫反应和突触消除过程中发挥着至关重要的角色;大脑中的炎症和免疫系统的过度激活都会导致突触丢失以及神经元的希望,从而就会导致神经退行性疾病和精神性疾病的......

PNAS:新冠病毒通过感染人类大脑星形胶质细胞

自新冠大流行开始,就有研究显示,一些新冠患者出现神经系统后遗症,例如脑雾、头痛、注意力无法集中等等。后续许多研究关注了新冠病毒对大脑的影响、新冠病毒是否以及如何感染大脑细胞。2020年8月,中国科学院......

MolecularPsychiatry:星形胶质细胞活体成像研究中获进展

近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、中科院深圳先进技术研究院研究人员基于新型基因编码生物磁共振成像技术,建立了在体无创全脑检测星形胶质细胞的新技术。星形胶质细胞是哺乳动物中枢神经系统(Cen......

科学家提出验证胶质细胞转分化的基本原则

复旦大学脑科学转化研究院研究员彭勃团队、复旦大学附属华山医院教授毛颖团队和上海市精神卫生中心研究员袁逖飞团队开展联合攻关,利用活细胞成像、严谨谱系追踪和药理学等多个手段对NeuroD1介导的小胶质细胞......

科学家揭示星形胶质细胞参与记忆维持的关键细胞机制

神经胶质细胞是突触功能和可塑性的重要调节器。星形胶质细胞作为哺乳动物大脑内分布最广泛的一类神经胶质细胞,对神经元的突触连接可起到关键调控作用。研究显示,星形胶质细胞通过调控胞内“钙信号”,引起“胶质递......

研究团队揭示星形胶质细胞参与记忆维持的关键细胞机制

神经胶质细胞是突触功能和可塑性的重要调节器。星形胶质细胞作为哺乳动物大脑内分布最广泛的一类神经胶质细胞,对神经元的突触连接可起到关键调控作用。研究显示,星形胶质细胞通过调控胞内“钙信号”,引起“胶质递......

旧瓶装新酒,神经营养因子还能治疗这个疾病?

坏死性小肠结肠炎(NEC)是早产儿的一种毁灭性疾病,其发病机制尚不完全清楚,尽管肠上皮上革兰氏阴性细菌受体Toll样受体4(TLR4)的激活起着关键作用。NEC患者通常在系统性疾病出现之前表现出胃肠运......

小胶质细胞对阿尔茨海默病加速的速度有深远的影响

大脑中的免疫细胞,即小胶质细胞,在遇到淀粉样蛋白时数量会增加——淀粉样蛋白是导致阿尔茨海默病的蛋白质。数量的增加导致一些小胶质细胞“衰老”,这意味着它们不能正确地执行免疫功能。衰老的小胶质细胞反过来加......

星形胶质细胞衍生的ATP为ASD的潜在分子参与者

自闭症谱系障碍(ASD)是一种常见的神经发育障碍。ASD的潜在机制尚不清楚。在ASD患者和动物模型中注意到星形胶质细胞的改变。然而,星形胶质细胞功能障碍是小鼠ASD样表型的因果关系还是结果尚不清楚。2......