中國科學家首次發(fā)現外周神經系統(tǒng)中存在小膠質細胞,改寫經典神經解剖學模型-肽度TIMEDOO

近日,中國科學院深圳先進技術研究院李漢杰教授團隊在國際頂尖期刊《Cell》上發(fā)表最新研究成果,首次在人類外周神經系統(tǒng)(Peripheral Nervous System, PNS)中發(fā)現了小膠質細胞(Microglia)的存在,并揭示了其在調控神經元胞體大小中的關鍵作用,顛覆了長期以來的科學認知。

小膠質細胞是中樞神經系統(tǒng)(Central Nervous System, CNS)中的重要免疫細胞,具有維持大腦健康、應對損傷等功能。傳統(tǒng)觀點認為,小膠質細胞僅存在于中樞神經系統(tǒng),外周神經系統(tǒng)中并不存在此類細胞。然而,李漢杰教授團隊在2023年發(fā)表于《Cell》的另一項研究中,曾在人類胎兒的皮膚、睪丸和心臟組織中發(fā)現了小膠質細胞,這一發(fā)現引發(fā)了科學界新的疑問:小膠質細胞是否也存在于人類的外周神經系統(tǒng)?如果存在,它們發(fā)揮怎樣的功能?

為解答這一科學難題,研究團隊采用了單細胞轉錄組測序、免疫熒光染色、生物信息學分析及功能實驗等多項先進技術,對人類臨床樣本及猴子、豬等多種動物模型展開深入研究。

“我們發(fā)現,外周神經系統(tǒng)中的小膠質細胞與中樞系統(tǒng)中的小膠質細胞具有高度相似的分子特征、蛋白標記、表觀遺傳特征及發(fā)生軌跡,”李漢杰教授表示,“這一發(fā)現挑戰(zhàn)了以往基于嚙齒類動物研究所形成的‘小膠質細胞不存在于PNS’的傳統(tǒng)觀念?!?/p>

研究還發(fā)現,PNS中的小膠質細胞會直接包繞神經節(jié)內的神經元胞體(neuronal somas),并與衛(wèi)星膠質細胞(Satellite Glial Cells)共同構成了“神經元-PNS小膠質細胞-衛(wèi)星膠質細胞”三元結構模型(trio model)。這不僅修正了此前基于嚙齒類動物研究提出的“神經元-衛(wèi)星膠質細胞”二元結構(duo model),也揭示了PNS小膠質細胞在生理和病理狀態(tài)下可能具備的快速響應能力。

更具突破性的是,研究團隊還追溯了PNS小膠質細胞的進化起源,并發(fā)現其數量與物種的體型以及初級感覺神經元胞體的大小呈顯著正相關。大型物種如猴子、豬等擁有較大的感覺神經元胞體,其PNS中小膠質細胞數量更多;而體型較小的動物則少甚至缺乏這類細胞。研究提出,PNS小膠質細胞對神經元成熟過程中胞體的增大起著必要作用,因此可能在體型較大的脊椎動物中承受更強的選擇壓力,解釋了其在不同物種中的演化分布。

“我們的研究揭示了PNS小膠質細胞的發(fā)生機制、進化軌跡以及其在調控神經元胞體大小方面的重要功能?!闭撐牡谝蛔髡邊侵娟刹┦勘硎?。

本研究不僅改寫了神經系統(tǒng)經典解剖模型,更為理解神經發(fā)育、退行性疾病乃至免疫干預提供了新的視角,或將推動神經科學、進化生物學和再生醫(yī)學等領域的跨學科融合。

參考文獻:Peripheral nervous system microglia-like cells regulate neuronal soma size throughout evolution,?Cell?(2025).?DOI: 10.1016/j.cell.2025.02.007.?www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00192-8

編輯:王洪

排版:李麗

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