成人大腦在受傷或某些自體免疫疾病後，其自我修復的能力可能比科學家先前認為的更強。在小鼠實驗中，蘇黎世大學的研究人員發現，特化的支持細胞能以一種不尋常的方式重新填充大腦受損的區域。它們並非一開始就將整個新細胞移入受影響的區域，而是先將新形成的細胞核傳送過去。
膠狀細胞在大腦中扮演著重要的支持和滋養角色。其中一種因其星狀外觀而被稱為星狀細胞的膠狀細胞，對於神經元的健康功能尤其重要。星狀細胞為神經細胞提供營養，幫助控制血流量，並支持腦組織的整體健康。
科學家們長期以來認為，一旦星狀細胞被破壞，成人大腦就無法完全取代它們。這種損失可能發生在大腦受傷後，以及在罕見的神經脊髓炎光譜疾病等自體免疫疾病中，這些疾病會導致身體自身的抗體攻擊並破壞星狀細胞。
特化的星狀細胞重建受損腦組織
由蘇黎世大學（UZH）藥理學與毒理學研究所的共同首席作者 Marina Herwerth 和 Matthias Wyss 領導的一項研究，挑戰了這一長期存在的觀點。由 Bruno Weber 領導的研究團隊，在活體小鼠的大腦中識別出一種特化的「再生型」星狀細胞群。
這些細胞聚集在受損腦區域的邊緣，並幫助重建流失的星狀細胞網絡。「我們研究的發現揭示了成人大腦先前未知的自我修復能力。它們指向了支持涉及星狀細胞流失的疾病恢復的新途徑，」Weber 說。
新細胞核移動到受損區域
為了追蹤修復過程，研究人員使用了雙光子顯微鏡，在數週內實時觀察活體小鼠的大腦。他們還追蹤了不同大腦區域中哪些基因變得活躍。結合這些方法，團隊得以識別出負責恢復受損組織的星狀細胞。
這些再生細胞不僅僅是分裂。它們還執行一個不尋常的過程，其中新生子細胞的細胞核會透過星狀細胞長距離移動到受損區域。正如 Weber 解釋的，「它們將其子細胞的新生細胞核滑動傳送長距離，以重新填充大腦的受損區域並重新連接星狀細胞網絡。」
細胞核可以透過成人星狀細胞的長延伸結構移動到受損組織的發現，為科學家理解大腦在某些類型損傷後如何組織自身修復增加了新的維度。
如果研究人員最終學會如何選擇性地啟動這些修復機制，他們或許能夠促進受損腦組織更有效的恢復，重建星狀細胞網絡，並改善某些腦部疾病的恢復情況。
該團隊還識別出許多在修復過程進行期間暫時活躍的基因和信號通路。這些生物信號可能為未來影響疾病或損傷後再生提供潛在的目標。
「我們能夠識別出許多在修復過程中暫時活躍的基因和信號通路。它們未來可能成為影響疾病和損傷後再生過程的起點，」Weber 強調。