星形細(xì)胞可以幫助大腦調(diào)節(jié)呼吸節(jié)奏

據(jù)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health，NIH)新聞網(wǎng)(2018-02-07)報(bào)道，大鼠NIH研究表明，稱為星形膠質(zhì)細(xì)胞(紅色)的星形腦細(xì)胞可能在呼吸中起到積極的作用。

NIH國(guó)家神經(jīng)疾病和腦卒中研究所(NINDS)的高級(jí)研究員Jeffrey C. Smith博士說：“幾十年來，我們一直認(rèn)為呼吸是完全由大腦中的神經(jīng)元控制的。我們的研究結(jié)果表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞有助于控制呼吸的節(jié)奏，這些結(jié)果增加了越來越多的證據(jù)，這些證據(jù)正在改變我們對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞以及大腦工作方式的看法?！?/p>

史密斯博士的實(shí)驗(yàn)室研究呼吸是如何受到preBotzinger復(fù)合體——大腦呼吸中樞的神經(jīng)元節(jié)律性發(fā)射的控制。對(duì)于這項(xiàng)研究，他的團(tuán)隊(duì)與倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)教授Alexander Gourine博士合作，他們發(fā)現(xiàn)大腦相鄰部位的星形膠質(zhì)細(xì)胞可以通過檢測(cè)血液中二氧化碳水平的變化來調(diào)節(jié)呼吸。

大腦至少一半是由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞組成，其中大部分是星形膠質(zhì)細(xì)胞。最近科學(xué)家已經(jīng)表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞可能像神經(jīng)元一樣通過向相鄰細(xì)胞釋放稱為“發(fā)射器”的化學(xué)信息來傳達(dá)信息。

在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家通過遺傳修飾preBotzinger復(fù)合體中星形膠質(zhì)細(xì)胞來測(cè)試星形膠質(zhì)細(xì)胞在呼吸中的作用。當(dāng)他們通過減少傳播器釋放使大鼠的星形膠質(zhì)細(xì)胞變得平靜時(shí)，大鼠呼吸并以比正常速度低的速率嘆氣。相反，可以通過增加傳播器釋放使星形膠質(zhì)細(xì)胞變得更加活躍，大鼠則以更高的靜息率呼吸并且更頻繁地嘆氣。