大脑也会长疤痕，但却是好事

当大脑受伤或感染时，受影响部位周围的神经胶质细胞起到保护大脑敏感神经细胞和防止过度损伤的作用。来自柏林Charité-Universitätsmedizin的一组研究人员已经能够证明神经胶质细胞结构和膜元件重组所起的重要作用。研究人员的研究结果发表在Nature Communications上，揭示了大脑可用于主动控制神经损伤或疾病后损伤的新神经保护机制。

　　

当大脑受伤或感染时，受影响部位周围的神经胶质细胞起到保护大脑敏感神经细胞和防止过度损伤的作用。来自柏林Charité-Universitätsmedizin的一组研究人员已经能够证明神经胶质细胞结构和膜元件重组所起的重要作用。研究人员的研究结果发表在Nature Communications上，揭示了大脑可用于主动控制神经损伤或疾病后损伤的新神经保护机制。

神经系统缺乏再生神经细胞的能力，因此特别容易受伤。在脑损伤或感染后，各种细胞必须以协调的方式一起工作，以限制损伤并使其恢复星形胶质细胞是中枢神经系统中最常见的神经胶质细胞，在保护周围组织中起着关键作用。它们构成称为“反应性星形胶质细胞增生症”的防御机制的一部分，其促进瘢痕形成，从而有助于控制炎症和控制组织损伤。星形胶质细胞还可以确保紧邻组织损伤部位的神经细胞的存活，从而保持神经元网络的功能。研究人员能够阐明一种新机制，解释星形胶质细胞内发生的过程以及这些过程如何协调。

Charité生物化学与分子生物学研究所所长Britta Eickholt博士说：“我们能够首次证明蛋白质drebrin可以控制星形胶质细胞增生。”星形胶质细胞需要drebrin才能形成疤痕并保护周围组织。通过关闭星形胶质细胞内drebrin的产生，研究人员能够研究其在动物模型中脑损伤中的作用。除了在细胞培养中使用分离的星形胶质细胞进行实时研究外，他们还使用电子显微镜和高分辨率光学显微镜研究大脑中的细胞变化。Eickholt教授解释，drebrin的缺失导致正常星形胶质细胞活化的抑制。她补充说：“这些星形胶质细胞不是进行防御反应，而是完全丧失功能并放弃其细胞身份。”

如果没有保护性瘢痕形成，通常无害的伤害将会扩散，越来越多的神经细胞将会死亡。

为了形成瘢痕，drebrin控制肌动蛋白细胞骨架的重组，肌动蛋白细胞骨架是负责维持星形胶质细胞机械稳定性的内部支架。通过这样做，drebrin还诱导形成称为管状内体的长圆柱形膜结构，其用于表面受体的摄取，分选和再分布，并且是星形胶质细胞的防御措施所必需的。Eickholt教授总结说：“我们的发现还显示了drebrin如何利用动态和多功能的细胞骨架以及膜结构来控制星形胶质细胞功能，这对于抵抗损伤的防御机制至关重要，特别是，无论是在培养的星形胶质细胞中还是在大脑中，以前都没有描述过在此过程中形成的膜小管。”

Eickholt教授说：“Drebrin作为细胞骨架调节剂的作用表明，它可能是神经系统疾病和其他疾病严重后果的危险因素，因为蛋白质的损失会在星形胶质细胞中产生类似的变化，与动物模型中的那些相比，drebrin基因缺陷的个体也有可能保持无症状，直到环境毒素或疾病等触发因素导致细胞应激，希望涉及患者样本的调查将阐明drebrin在多大程度上也起着在退行性脑部疾病（例如阿尔茨海默氏病）中的作用。”

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Nat common (2021)， doi: 10.1038/s41467-021-21662-x。