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| 段樹民研究員 | 6月9日出版的《科學》雜志發表了中國科學院神經科學研究所段樹民研究小組有關膠質細胞突觸具有可塑性的最新研究成果。
腦內神經細胞包括兩類，即神經元和膠質細胞。神經科學家對神經元的信息處理和傳遞功能進行了廣泛而深入地研究，對其機制也有了比較清楚的了解。神經元之間進行信息傳遞和處理的關鍵部位是突觸，而突觸進行信息傳遞和處理的能力是可以改變的，即具有可塑性。當這種改變一旦發生后并能維持很長的時間，就稱為長時程可塑性，被認為是大腦學習和記憶的基礎。膠質細胞占總腦細胞的90%，但很長一段時期內人們都認為膠質細胞是一類惰性細胞，象“膠水”一樣粘附在神經元周圍，主要作用是對神經元起到支持和營養作用，其本身不具備信息傳遞和處理的功能。
近年的研究發現神經元與NG2膠質細胞(又稱少突膠質前體細胞)之間有直接的突觸聯系。但這類突觸的意義是什么？是否具有可塑性？產生可塑性的機制等重要基本問題還不清楚。
中國科學院上海生命科學院神經科學研究所段樹民研究員及其博士研究生戈鵡平、楊秀娟等經過四年多的研究，發現這類突觸的功能也具有可塑性，可以產生長時程增強反應。有意思的是這類突觸產生長時程增強反應的機制，和神經元間突觸產生可塑性的機制不同。大多數神經元-神經元之間突觸產生的長時程增強反應是由于激活了一種叫NMDA的受體，而NG2膠質細胞沒有NMDA受體，但這類膠質細胞有一種對鈣離子有通透性的AMPA受體，通過激活這類AMPA受體可以在NG2膠質細胞的突觸產生長時程增強反應。由于腦內有大量的NG2膠質細胞，而突觸的長時程增強反應又被認為與腦的信息處理、儲存、及學習記憶等有關，NG2膠質細胞的突觸具有可塑性這一發現及其產生機理的闡明，對人們認識腦的工作原理具有重要意義。
上個月段樹民組在國際頂級期刊《NEURON》上發表封面文章：突觸前Cdc42信號通路介導的沉默突觸快速成熟機制研究，剛過去不到一個月的時間，又在《SCIENCE》上發表了膠質領域的有重要影響的文章。
英文摘要：
Interactions between neurons and glial cells in the brain may serve important functions in the development, maintenance, and plasticity of neural circuits. Fast neuron-glia synaptic transmission has been found between hippocampal neurons and NG2 cells, a distinct population of macroglia-like cells widely distributed in the brain. We report that these neuron-glia synapses undergo activity-dependent modifications analogous to long-term potentiation (LTP) at excitatory synapses, a hallmark of neuronal plasticity. However, unlike the induction of LTP at many neuron-neuron synapses, both induction and expression of LTP at neuron-NG2 synapses involve Ca2+-permeable AMPA receptors on NG2 cells
全文鏈接：
Long-Term Potentiation of Neuron-Glia Synapses Mediated by Ca2+-Permeable AMPA Receptors
Woo-Ping Ge, Xiu-Juan Yang, Zhijun Zhang, Hui-Kun Wang, Wanhua Shen, Qiu-Dong Deng, and Shumin Duan
Science 9 June 2006: 1533-1537.
Synapses between hippocampal neurons and nearby glial cells can become stronger after stimulation, just as excitatory neuron-neuron synapses can show long-term potentiation.
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