小膠質細胞走標的目的臺前
快要二十年前,唐娜·杰克遜·中澤(Donna Jackson Nakazawa)的免疫系統判定掉誤,對她本身的身體倡議了一場進犯。本該抵當入侵病原體的白細胞轉而進攻她的神經,粉碎了神經元外層輔助旌旗燈號傳遞的脂質絕緣體——中澤患上了一種罕有的自身免疫疾病:格林-巴利綜合征(Guillain-Barré syndrome)。病癥導致了肌肉痙攣,并使這位記者兼作家臨時掉去了行走能力。
然而,除了身體癥狀,中澤覺察她的思維似乎也有些不合錯誤勁。她呈現了嚴重的焦炙,而且起頭經受末路人的記憶掉誤,甚至忘了若何給女兒系鞋帶。“我的身體變了的同時,我的大腦中似乎也呈現了本色性轉變——我無法擺蕩這種設法。”在她的新書《天使與刺客:改變醫學歷程的小小腦細胞》(The Angel and the Assassin: The Tiny Brain Cell That Changed The Course of Medicine)中,中澤這樣寫道。
《天使與刺客:改變醫學歷程的小小腦細胞》
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那時,大夫們并不克不及很好地詮釋她身上到底發生了什么。持久以來,科學家們一向認為大腦具有“免疫特權”,與外周免疫系統相阻隔;是以,中澤過于活躍的白細胞該當不會導致那些認知癥狀。然而,就在曩昔的十年中,一系列關于小膠質細胞(microglia)的驚人發現傾覆了這一熟悉。研究證實,這種曾被輕忽許久的細小腦細胞是大腦本身的免疫系統,而且在塑造神經收集的過程中舉足輕重。《天使與刺客》一書開導性地介紹了小膠質細胞和它們重建醫學的潛質。
中澤對復雜的免疫學和神經科學范疇進行了極為清楚的論述,科學研究的輸贏難料、關于前沿科研工作者和可能是以受益的病人的故事交織穿插,行文活潑,令人耳目一新。中澤認為:“我們正處于傾覆精力病學的風口浪尖:小膠質細胞塑造我們的大腦,對我們的終身精力健康有著龐大影響——這一全新熟悉籠蓋整個醫學范疇,且必然會重塑我們對精力病學的理解。”
大腦細胞中,負責收發電化學旌旗燈號的神經元一向被認作本家兒角。其他腦細胞則統稱為“膠質細胞”(glial cells),長久以來被降為副角。“膠質細胞是后勤組,它們像明星的仆從們一樣知足著神經元的需要。”中澤寫道。
在數種膠質細胞里,小膠質細胞的本職是最不起眼的。它們是大腦的潔凈工,緊密親密存眷毀傷和傳染,斷根病原體、畸形卵白和死細胞。“它們是大腦卑微的垃圾搬運工,”中澤寫道,“機械人式的保潔員。僅此罷了。”
花匠和劊子手,一線之差
然而,跟著本宿世紀初當作像手藝的前進,科學家們起頭進一步研究小膠質細胞簡直切行為。他們發現,小膠質細胞并非枯坐終日以待呼喚——恰好相反,它們十分積極本家兒動。“在高分辯率顯微鏡下,單個小膠質細胞如同優雅的樹枝,擁有很多纖長的分杈。”書中寫道,“這些分枝在大腦中四處打著旋兒,探查著、搜尋著,不放過哪怕最細微的求救旌旗燈號。”
研究人員很快有了一個加倍驚人的發現。神經科學家已經領會到,發育腦會形當作過剩的突觸(神經元間的保持),并在發育過程中慢慢消弭無干系結,但這種突觸修剪的機制并不明白。直到2012年,貝思·史蒂文斯及其團隊陳述了一件令人難以置信的工作:小膠質細胞會吞噬多余的突觸,尤其是那些未被充實操縱的突觸。
“單個小膠質細胞如同優雅的樹枝,擁有很多纖長的分杈”
—圖片來歷:biologywise.com
這是一項主要的工作:經由過程消弭虛弱閑散的突觸,小膠質細胞促進了大腦的健康發育。與此同時,史蒂文斯和其他科學家也起頭思慮,這個過程若是犯錯將會若何——正如白細胞有時會錯誤地進犯健康組織。或許,中澤寫道,“和白細胞一樣,小膠質細胞并非永遠準確。萬一,它們不僅修剪了受損的或年邁的神經元,還同時錯誤地吞噬和粉碎了健康的突觸,會發生什么?”
從阿茲海默病到抑郁癥,很多心理和神經科疾病都陪伴著突觸損耗或功能障礙。過于活躍的小膠質細胞會是禍首禍首嗎?數目仍在激增的研究成果表白:是的。例如,研究發現,抑郁癥患者的活躍小膠質細胞程度偏高。而且,用中澤的話說,“抑郁癥拖的時候越長,小膠質細胞在大腦內造當作的粉碎越嚴重”。現在,小膠質細胞被認為與阿茲海默病、孤傲癥、亨廷頓跳舞癥、強迫癥、帕金森病、精力割裂癥及其他疾病有關。
小膠質細胞也可以用來詮釋為何一些患有自身免疫系統疾病的人會陳述怪僻的認知癥狀:好比,患上格林-巴利綜合征的中澤。幾年前,科學家們在包住并庇護大腦的腦膜中發現了用于在身體內運輸白細胞的淋巴管。這些淋巴管或許直接毗連了外周免疫系統和大腦——專家曾堅稱不存在的聯系。
這一發現意味著,當身體的免疫應答數目增添時,旌旗燈號可經由過程這些淋巴管傳遞并觸發小膠質細胞的進犯行為(除了吞噬突觸,活化小膠質細胞也會大量炮制引起神經炎癥的化合物,損害健康的神經元和腦組織)。從傳染到慢性應激,各類工作城市引起小膠質細胞變態;科學家記實了一系列免疫相關障礙者的小膠質細胞異常,此中包羅狼瘡、多發性硬化和克隆氏癥患者。“這申明,長久以來綿亙于心理與心理健康之間那條不成超越的邊界并不存在。”中澤寫道。
這些發現供給新的治療機遇。中澤在書中寫道,科研人員正在研究一系列“安撫過于活躍的小膠質細胞”的方式,“讓它們正常工作,當作為大腦的守護天使,而非盲目標刺客。”這些方式有的相較其他更為很是規。中澤跟蹤采訪了幾位接管嘗試性治療的病人,此中有但愿經由過程經顱磁刺激*(transcranial magnetic stimulation)緩解抑郁癥和驚恐障礙的凱蒂,以及克隆氏癥和強迫癥患者萊拉——她正在測驗考試一種旨在降低免疫勾當的“仿斷食飲食法”。此外還有關于免疫治療、神經反饋、迷走神經刺激,甚至致幻劑的摸索研究。
*譯者注:經顱磁刺激,一種非入侵性的腦刺激手藝,經由過程轉變的磁場在大腦特定區域發生感應電流,從而引起一系列心理生化反映;它是一種醫學治療方式,也被用于認貼心理學等范疇的科學嘗試。
不成過度強調,前景依然可期
這些可能性實在令人興奮,也使我們不禁想相信科學已然破解了一多量神秘而棘手的疾病暗碼,但我們對小膠質細胞的領會還遠非詳盡,是以不成好高騖遠,也不克不及付與一種細胞過多詮釋力。
“過度強調小膠質細胞的勾當和形當作大腦疾病的生物機制會招致生物還原論和過度醫療化,”中澤寫道,“而且會貶低心理與人類意識之間的慎密聯系關系。”
此外,我們的身體與大腦都極為復雜,小膠質細胞僅僅是這個錯綜復雜的心理系統的一部門(盡管提出了這樣的警告,中澤依然時有過度夸張。好比她曾斷言:“這種力量被科學界輕忽許久的小小細胞,在人類的每一種病痛中都有所介入”)。
唐娜·杰克遜·中澤
—圖片來歷:donnajacksonnakazawa.com
她也給出了一個令人信服的案例,申明我們對小膠質細胞的新熟悉已經發生了變化。“新的分類方式將精力障礙和神經退行性疾病同時歸入了小膠質細胞病變和免疫系統障礙。這對將來的研究和理解是有益的。”
中澤提出,我們將心理疾病及神經系統疾病與其他心理疾病全然割裂,并認為它們從某種意義上說不敷“合法”——不算真正的“病”。這種環境已經延續了太久。而若是關于小膠質細胞的新研究可以或許幫忙推翻這一臆斷,這自己就是一件值得道賀的工作。
翻譯:石曳;校對:曹安潔;排版:小葵花
https://undark.org/2020/01/31/angel-assassin-book-review/
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