小膠質(zhì)細胞走向臺前
將近二十年前,唐娜·杰克遜·中澤(Donna Jackson Nakazawa)的免疫系統判斷失誤,對她自己的身體發(fā)起了一場(chǎng)攻擊。本該抵抗入侵病原體的白細胞轉而進(jìn)攻她的神經(jīng),破壞了神經(jīng)元外層輔助信號傳遞的脂質(zhì)絕緣體——中澤患上了一種罕見(jiàn)的自身免疫疾?。焊窳?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暫時(shí)失去了行走能力。
然而,除了身體癥狀,中澤發(fā)覺(jué)她的思維似乎也有些不對勁。她出現了嚴重的焦慮,并且開(kāi)始經(jīng)受惱人的記憶失誤,甚至忘了如何給女兒系鞋帶?!拔业纳眢w變了的同時(shí),我的大腦中似乎也出現了實(shí)質(zhì)性變化——我無(wú)法動(dòng)搖這種想法?!痹谒男聲?shū)《天使與刺客:改變醫學(xué)進(jìn)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(xiě)道。
《天使與刺客:改變醫學(xué)進(jìn)程的小小腦細胞》,圖片來(lái)源:Amazon.com
當時(shí),醫生們并不能很好地解釋她身上到底發(fā)生了什么。長(cháng)期以來(lái),科學(xué)家們一直認為大腦具有“免疫特權”,與外周免疫系統相阻隔;因此,中澤過(guò)于活躍的白細胞應當不會(huì )導致那些認知癥狀。然而,就在過(guò)去的十年中,一系列關(guān)于小膠質(zhì)細胞(microglia)的驚人發(fā)現顛覆了這一認識。研究證實(shí),這種曾被忽視許久的微小腦細胞是大腦自己的免疫系統,并且在塑造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的過(guò)程中舉足輕重。《天使與刺客》一書(shū)啟發(fā)性地介紹了小膠質(zhì)細胞和它們重建醫學(xué)的潛質(zhì)。
中澤對復雜的免疫學(xué)和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行了極為清晰的敘述,科學(xué)研究的勝負難料、關(guān)于前沿科研工作者和可能因此受益的病人的故事交錯穿插,行文生動(dòng),令人耳目一新。中澤認為:“我們正處于顛覆精神病學(xué)的風(fēng)口浪尖:小膠質(zhì)細胞塑造我們的大腦,對我們的終身精神健康有著(zhù)巨大影響——這一全新認識覆蓋整個(gè)醫學(xué)領(lǐng)域,且一定會(huì )重塑我們對精神病學(xué)的理解?!?/strong>
大腦細胞中,負責收發(fā)電化學(xué)信號的神經(jīng)元一直被認作主角。其他腦細胞則統稱(chēng)為“膠質(zhì)細胞”(glial cells),長(cháng)久以來(lái)被降為配角?!澳z質(zhì)細胞是后勤組,它們像明星的跟班們一樣滿(mǎn)足著(zhù)神經(jīng)元的需要?!敝袧蓪?xiě)道。
在數種膠質(zhì)細胞里,小膠質(zhì)細胞的本職是最不起眼的。它們是大腦的清潔工,密切關(guān)注損傷和感染,清除病原體、畸形蛋白和死細胞?!八鼈兪谴竽X卑微的垃圾搬運工,”中澤寫(xiě)道,“機器人式的保潔員。僅此而已?!?br>
園丁和劊子手,一線(xiàn)之差
然而,隨著(zhù)本世紀初成像技術(shù)的進(jìn)步,科學(xué)家們開(kāi)始進(jìn)一步研究小膠質(zhì)細胞的確切行為。他們發(fā)現,小膠質(zhì)細胞并非閑坐終日以待召喚——恰恰相反,它們十分積極主動(dòng)?!霸诟叻直媛曙@微鏡下,單個(gè)小膠質(zhì)細胞猶如優(yōu)雅的樹(shù)枝,擁有許多纖長(cháng)的分杈?!睍?shū)中寫(xiě)道,“這些分枝在大腦中四處打著(zhù)旋兒,探查著(zhù)、搜尋著(zhù),不放過(guò)哪怕最細微的求救信號?!?/p>
研究人員很快有了一個(gè)更加驚人的發(fā)現。神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)了解到,發(fā)育腦會(huì )形成過(guò)剩的突觸(神經(jīng)元間的連結),并在發(fā)育過(guò)程中逐步消除無(wú)關(guān)連結,但這種突觸修剪的機制并不明確。直到2012年,貝思·史蒂文斯及其團隊報告了一件令人難以置信的事情:小膠質(zhì)細胞會(huì )吞噬多余的突觸,尤其是那些未被充分利用的突觸。
“單個(gè)小膠質(zhì)細胞猶如優(yōu)雅的樹(shù)枝,擁有許多纖長(cháng)的分杈”,圖片來(lái)源:biologywise.com
這是一項重要的工作:通過(guò)消除虛弱閑散的突觸,小膠質(zhì)細胞促進(jìn)了大腦的健康發(fā)育。與此同時(shí),史蒂文斯和其他科學(xué)家也開(kāi)始思考,這個(gè)過(guò)程若是出錯將會(huì )如何——正如白細胞有時(shí)會(huì )錯誤地攻擊健康組織?;蛟S,中澤寫(xiě)道,“和白細胞一樣,小膠質(zhì)細胞并非永遠正確。萬(wàn)一,它們不僅修剪了受損的或年邁的神經(jīng)元,還同時(shí)錯誤地吞噬和破壞了健康的突觸,會(huì )發(fā)生什么?”
從阿茲海默病到抑郁癥,許多心理和神經(jīng)科疾病都伴隨著(zhù)突觸損耗或功能障礙。過(guò)于活躍的小膠質(zhì)細胞會(huì )是罪魁禍首嗎?數量仍在激增的研究結果表明:是的。例如,研究發(fā)現,抑郁癥患者的活躍小膠質(zhì)細胞水平偏高。并且,用中澤的話(huà)說(shuō),“抑郁癥拖的時(shí)間越長(cháng),小膠質(zhì)細胞在大腦內造成的破壞越嚴重”。如今,小膠質(zhì)細胞被認為與阿茲海默病、孤獨癥、亨廷頓舞蹈癥、強迫癥、帕金森病、精神分裂癥及其他疾病有關(guān)。
小膠質(zhì)細胞也可以用來(lái)解釋為何一些患有自身免疫系統疾病的人會(huì )報告古怪的認知癥狀:比如,患上格林-巴利綜合征的中澤。幾年前,科學(xué)家們在包住并保護大腦的腦膜中發(fā)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連接了外周免疫系統和大腦——專(zhuān)家曾堅稱(chēng)不存在的聯(lián)系。
這一發(fā)現意味著(zhù),當身體的免疫應答數量增加時(shí),信號可通過(guò)這些淋巴管傳遞并觸發(fā)小膠質(zhì)細胞的攻擊行為(除了吞噬突觸,活化小膠質(zhì)細胞也會(huì )大量炮制引起神經(jīng)炎癥的化合物,損害健康的神經(jīng)元和腦組織)。從感染到慢性應激,各種事情都會(huì )引起小膠質(zhì)細胞失常;科學(xué)家記錄了一系列免疫相關(guān)障礙者的小膠質(zhì)細胞異常,其中包括狼瘡、多發(fā)性硬化和克隆氏癥患者?!斑@說(shuō)明,長(cháng)久以來(lái)橫亙于心理與生理健康之間那條不可逾越的界限并不存在?!敝袧蓪?xiě)道。
這些發(fā)現提供新的治療機會(huì )。中澤在書(shū)中寫(xiě)道,科研人員正在研究一系列“安撫過(guò)于活躍的小膠質(zhì)細胞”的方法,“讓它們正常工作,成為大腦的守護天使,而非盲目的刺客?!边@些方法有的相較其他更為非常規。中澤跟蹤采訪(fǎng)了幾位接受實(shí)驗性治療的病人,其中有希望通過(guò)經(jīng)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——她正在嘗試一種旨在降低免疫活動(dòng)的“仿斷食飲食法”。此外還有關(guān)于免疫治療、神經(jīng)反饋、迷走神經(jīng)刺激,甚至致幻劑的探索研究。
*譯者注:經(jīng)顱磁刺激,一種非入侵性的腦刺激技術(shù),通過(guò)變化的磁場(chǎng)在大腦特定區域產(chǎn)生感應電流,從而引起一系列生理生化反應;它是一種醫學(xué)治療方法,也被用于認知心理學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)實(shí)驗。
不可過(guò)分強調,前景依然可期
這些可能性著(zhù)實(shí)令人興奮,也使我們不禁想相信科學(xué)已然破解了一大批神秘而棘手的疾病密碼,但我們對小膠質(zhì)細胞的了解還遠非詳盡,因此不可好高騖遠,也不能賦予一種細胞過(guò)多解釋力。
“過(guò)分強調小膠質(zhì)細胞的活動(dòng)和形成大腦疾病的生物機制會(huì )招致生物還原論和過(guò)度醫療化,”中澤寫(xiě)道,“并且會(huì )貶低心理與人類(lèi)意識之間的緊密關(guān)聯(lián)?!?/strong>
此外,我們的身體與大腦都極為復雜,小膠質(zhì)細胞僅僅是這個(gè)錯綜復雜的生理系統的一部分(盡管提出了這樣的警告,中澤依然時(shí)有過(guò)分夸張。比如她曾斷言:“這種力量被科學(xué)界忽視許久的小小細胞,在人類(lèi)的每一種病痛中都有所參與”)。

唐娜·杰克遜·中澤,圖片來(lái)源:donnajacksonnakazawa.com
她也給出了一個(gè)令人信服的案例,說(shuō)明我們對小膠質(zhì)細胞的新認識已經(jīng)產(chǎn)生了變革?!靶碌姆诸?lèi)方法將精神障礙和神經(jīng)退行性疾病同時(shí)歸入了小膠質(zhì)細胞病變和免疫系統障礙。這對未來(lái)的研究和理解是有益的?!?/p>
中澤提出,我們將心理疾病及神經(jīng)系統疾病與其他生理疾病全然割裂,并認為它們從某種意義上說(shuō)不夠“正當”——不算真正的“病”。這種情況已經(jīng)延續了太久。而如果關(guān)于小膠質(zhì)細胞的新研究能夠幫助推翻這一臆斷,這本身就是一件值得慶賀的事情。
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本文來(lái)自微信公眾號:神經(jīng)現實(shí)(ID:neureality),作者:ANTHES
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