撰文：丽贝卡.索恩            2023年8月5日

一类新确认的脑细胞乍一看似乎令人困惑，但了解其功能可能有助于解释，自闭症和精神分裂症等疾病的根本原因。（图片：BlackJack3D通过盖蒂图片社）

一类奇怪的脑细胞有两个似乎相互矛盾的特征，这让科学家们质疑它是否真的存在。但现在，一项针对小鼠和人类大脑的新研究，不仅支持这些矛盾细胞的存在，而且暗示它们可以帮助解释，自闭症和精神分裂症等疾病的神经基础。

这项研究于7月发表在《分子精神病学》杂志上，发现在同一个神经元中有时会发现两种化学标记物，它们曾经被认为是标记具有相反作用的神经元。研究人员发现，具有这两种标志物的神经元经常激活，或“表达”与利用氧气产生细胞能量有关的基因。

在患有自闭症或精神分裂症的捐赠者的死后脑组织中，与没有这些标记的人的组织相比，具有这些标记的神经元，改变了与这一过程相关的基因表达。

这一发现可能与将精神分裂症和自闭症，与导致氧化应激，或细胞中能量产生的反应性副产物积累的基因变化联系起来的研究相符合。这项研究可能是朝着更好地理解这些复杂的神经系统疾病迈出的一步。

在这项研究中，研究人员特别证明了大脑中存在一类特殊的抑制性神经元，即抑制电活动的神经元。这些细胞携带两种化学标记物：一种叫做小白蛋白（PV）的蛋白质，和一种叫做胆囊收缩素（CCK）的小分子。

PV神经元的峰值形成很快，这意味着它们比大脑中几乎任何其他类型的神经元都能重复、更快地产生短暂的信号。患有CCK的神经元通常以更慢、更典型的速度放电。先前的研究，如2021年发表在《神经元》杂志上的一篇文章，表明这些神经元通常在相反的时间活动，PV神经元通常在CCK之前放电，甚至抑制CCK。

该研究的主要作者、加州大学欧文分校解剖学和神经生物学系的项目科学家史蒂文·格里科说：“这有点像是一种二分法，我们的发现……稍微模糊了这种二分法。”

为了证实这些看似不太可能的细胞的存在，研究人员在小鼠身上使用了几种方法，包括分子染色和RNA测序，以评估哪些基因正被积极用于制造蛋白质。在确定一些细胞同时具有这两种标记物后，他们进行了RNA测序，以确定细胞的功能。他们还检查了患有神经精神疾病和未患有神经精神病的人，死后脑组织中的细胞。

研究小组发现，在小鼠海马体（一个与记忆有关的大脑区域）中患有PV的抑制性神经元中，40%至56%也患有CCK。这种细胞也出现在小鼠大脑的其他部分，包括新皮层，一个具有“更高”认知功能的关键区域。

同时具有PV和CCK的细胞，更能激活与氧化磷酸化相关的基因，这是一个细胞利用氧气和酶产生三磷酸腺苷（ATP）的过程，三磷酸腺苷是人体细胞能量的主要来源。这表明，细胞需要大量的能量才能运行。

然而，这些基因在自闭症和精神分裂症患者的组织中的表达，似乎发生了变化，这表明神经元在这种情况下可能发挥作用。这些发现也可能支持这些情况与氧化应激之间的潜在联系，并可能与之前的研究一致，这些研究将这些情况与大脑抑制性神经元的功能障碍，以及由此产生的电活动过载联系起来。

内华达大学雷诺分校生物学助理教授西蒙.皮洛特没有参与这项工作，他说，研究人员并不是第一个发现这些细胞的人。但他们可能是第一个以这种方式关注细胞的人，他说。

皮洛特告诉《生活科学》，他的实验室和其他人之前已经发现了同时具有PV和CCK的细胞，但他不确定这些发现是否是技术上的怪癖或错误造成的。他说，为了证明事实并非如此，研究人员使用多种方法来支持这些细胞的存在是特别有价值的。

皮洛特说，这些发现并不一定确定这些神经元，与精神分裂症等疾病之间的联系，但它们为进一步研究这些细胞，是否以及如何与这些疾病相关提供了理由。这类研究有可能用于开发未来的治疗方法。

他说：“如果我们想在未来找到治疗方法，确切地知道需要针对什么途径……将是非常有帮助的。”