高 凱 詹江山 于常海**
(1)北京大學(xué)第一醫(yī)院兒科,北京 100034;2)北京大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所,北京 100191)
膠質(zhì)細(xì)胞(glia或glial cell)是神經(jīng)系統(tǒng)中區(qū)別于神經(jīng)元的一大類細(xì)胞,其數(shù)量是神經(jīng)元的10~50倍。膠質(zhì)細(xì)胞最早在1846年由德國(guó)病理學(xué)家Rudolph Virchow發(fā)現(xiàn)并命名。Glia源自希臘文,原意為膠水(Glue),而且在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間膠質(zhì)細(xì)胞也被認(rèn)為是神經(jīng)系統(tǒng)中的一種“膠水”,僅起到黏結(jié)神經(jīng)元和填充神經(jīng)系統(tǒng)的作用。隨著近幾十年神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展,神經(jīng)生物學(xué)家們發(fā)現(xiàn),膠質(zhì)細(xì)胞的功能多種多樣,如,參與形成血腦屏障,包繞軸突形成髓鞘,與神經(jīng)元形成三重突觸結(jié)構(gòu)從而調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞,維持離子的動(dòng)態(tài)平衡,參與大腦的認(rèn)知、記憶等高級(jí)功能,并參與很多神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展。
目前膠質(zhì)細(xì)胞研究受到科學(xué)界越來(lái)越多的重視,圖1是在PubMed檢索的膠質(zhì)細(xì)胞相關(guān)論文的發(fā)表情況,從圖中可以看到,無(wú)論在世界范圍內(nèi)還是在中國(guó)國(guó)內(nèi),膠質(zhì)細(xì)胞領(lǐng)域論文的發(fā)表量逐年遞增。值得注意的是,自20世紀(jì)90年代初中國(guó)開始在國(guó)際上發(fā)表膠質(zhì)細(xì)胞相關(guān)研究,2021年P(guān)ubMed數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到的中國(guó)論文發(fā)表的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到292篇,約占全球總發(fā)文量的16%(292/1 796)。近10年,中國(guó)膠質(zhì)細(xì)胞領(lǐng)域論文增長(zhǎng)率為270%(292/108),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球平均增長(zhǎng)率140%(1 796/1 283),表明中國(guó)在膠質(zhì)細(xì)胞方面的研究勢(shì)頭非常強(qiáng)勁。
Fig.1 Papers related to glial cells worldwide(a)and in China(b)from PubMed database(query time:Oct 14,2022)圖1世界范圍(a)和中國(guó)(b)膠質(zhì)細(xì)胞研究領(lǐng)域論文發(fā)表狀況
近年來(lái),膠質(zhì)細(xì)胞的重要研究成果屢屢更新著人們的認(rèn)知。2018年,Allen和Lyons[1]綜述了各種膠質(zhì)細(xì)胞的功能,介紹了膠質(zhì)細(xì)胞在從神經(jīng)元的誕生、遷移、軸突形成,到通過(guò)神經(jīng)環(huán)路組裝和突觸發(fā)生的生長(zhǎng),再到神經(jīng)回路的成熟,突觸通信、可塑性、內(nèi)穩(wěn)態(tài)和網(wǎng)絡(luò)水平的活動(dòng)中所發(fā)揮的關(guān)鍵作用,并將膠質(zhì)細(xì)胞比喻成中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的建筑師。2017年,Yin等[2]報(bào)道了膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元之間的神經(jīng)肽信號(hào)可以調(diào)節(jié)線蟲的壽命,說(shuō)明膠質(zhì)細(xì)胞也可能具有衰老調(diào)控的作用。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,成熟的神經(jīng)元不能再生,而將膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化成有功能的神經(jīng)元,用于治療腦損傷和神經(jīng)退行性疾病的想法,一直是神經(jīng)科學(xué)家的一種愿景,2020年的一篇文章讓我們看到了這種愿景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的可能[3]。膠質(zhì)細(xì)胞并不僅僅存在于大腦等神經(jīng)系統(tǒng),在其他組織中也發(fā)揮著重要作用,已有研究揭示了腸道膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)于腸道免疫和組織修復(fù)的重要作用[4]。更可喜的是,越來(lái)越多的重量級(jí)研究成果是由中國(guó)的神經(jīng)科學(xué)家主導(dǎo)完成,表明中國(guó)目前在膠質(zhì)細(xì)胞領(lǐng)域已經(jīng)占有重要的地位。
本期《生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展》聚焦膠質(zhì)細(xì)胞研究,刊出了20余篇論文,涵蓋膠質(zhì)細(xì)胞的生理功能和病理功能的各個(gè)方面:如膠質(zhì)細(xì)胞的分化與轉(zhuǎn)分化、膠質(zhì)細(xì)胞在炎癥調(diào)節(jié)、神經(jīng)發(fā)育性疾?。ㄈ绺鞣N腦白質(zhì)病)、神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮D。⑷毖阅X疾病以及神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中發(fā)揮的作用。本期專刊的刊行將有利于推動(dòng)國(guó)內(nèi)膠質(zhì)細(xì)胞科學(xué)研究,為中國(guó)神經(jīng)科學(xué)研究添磚加瓦,并為中國(guó)腦計(jì)劃提供參考。