Trends in Neurosci：牛建欽易陳菊綜述少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞潛能
成年少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞（aOPCs）由胚胎OPCs轉(zhuǎn)化而來，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的特殊神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，在許多方面與其他神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞不同。aOPCs在整個成熟的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中均有分布。aOPCs的主要特性是非常特殊的。它們具有復(fù)雜的形態(tài)和運(yùn)動過程，并能很好地增殖到個體晚期。此外，aOPCs接受并形成突觸連接，并且許多是電興奮的。
近日，中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院研究中心易陳菊教授和陸軍軍醫(yī)大學(xué)牛建欽教授等在Trends in Neurosciences上發(fā)表重要綜述，簡要介紹了aOPCs的生理學(xué)，并總結(jié)了目前關(guān)于aOPCs在不同中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的有益和有害作用。
1、少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系和生理學(xué)特征
少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系包括少突膠質(zhì)前體細(xì)胞（OPCs）和髓鞘化的少突膠質(zhì)細(xì)胞（OLs）。與其他神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞不同（其專門的前體主要在出生后的大腦中消失），OPCs在成年大腦中形成了相當(dāng)大且穩(wěn)定的神經(jīng)膠質(zhì)群體。成人大腦中的OPCs被許多人視為第四大類神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，這些細(xì)胞具有許多特性，將其與其他神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞區(qū)分開來。
胚胎OPCs在發(fā)育過程中出現(xiàn)，來源于放射狀膠質(zhì)細(xì)胞[Fig.1]。具有雙極或三極形態(tài)的胚胎OPCs通過沿著血管“爬行”或在血管之間“跳躍”，在整個發(fā)育過程的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛遷移。在出生后晚期，一些胚胎OPCs（10-20%）會產(chǎn)生一個特定的aOPCs亞群，該亞群在一生中保持增殖活性并有可能分化為OLs（隨著年齡的增長而減少）。aOPCs的增殖受其密度的調(diào)節(jié)，并且當(dāng)aOPCs數(shù)量減少時（例如，由于創(chuàng)傷性損傷），增殖會增強(qiáng)
Figure 1 少突膠質(zhì)細(xì)胞的發(fā)育
aOPCs的生理學(xué)與其他神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞類型的生理學(xué)非常不同[Fig.2]。首先也是最重要的一點(diǎn)是，aOPCs（不是全部，而是許多）是電興奮的。幾種類型的電壓門控通道，包括快速河豚毒素（TTX）敏感的Na+通道、低壓和高壓激活的Ca2+通道（T型和L型，或CAV1.2、CAV1.3、CAV3.1和CAV3.2），以及各種類型的K+通道，在aOPCs中表達(dá)；一些aOPCs甚至能夠產(chǎn)生動作電位。相反，胚胎OPCs和成熟OLs都不具有電興奮性，因?yàn)樗鼈儾槐磉_(dá)電壓門控通道。aOPCs生理學(xué)的第二個基本區(qū)別是OPCs過程中的神經(jīng)元末端形成完全可操作的突觸。
這些神經(jīng)元-膠質(zhì)細(xì)胞突觸表現(xiàn)出經(jīng)典的特性，包括神經(jīng)遞質(zhì)的囊泡胞吐、量子釋放、促進(jìn)、抑制和突觸前抑制。神經(jīng)元活動不僅觸發(fā)“突觸后”aOPCs的快速電響應(yīng)和離子響應(yīng)，還調(diào)節(jié)其生長和分化?？傊?，aOPCs似乎是多細(xì)胞中樞神經(jīng)系統(tǒng)活性環(huán)境的活性成分，盡管它們的作用，特別是在健康中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用，仍有待充分表征。
Figure 2 成年少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞（aOPCs）的特性
另外，aOPCs異?；钴S，可以說是所有中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞中葡萄糖的主要消耗者。在大鼠中，白質(zhì)消耗的能量估計約為灰質(zhì)消耗的能量的25-50%，aOPCs在這一消耗中占相當(dāng)大的份額。與OLs相比，aOPCs具有更多的管狀線粒體，可維持更高的氧化磷酸化。為了滿足其高能量需求，aOPCs直接促進(jìn)血管生成，以確保能量底物的遞送。
2、OPCs的病理生理學(xué)
少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系的細(xì)胞是許多疾病的中心，如創(chuàng)傷、多發(fā)性硬化癥（MS）和脫髓鞘病理。成熟OLs的病理變化導(dǎo)致髓鞘損傷，而aOPCs被認(rèn)為是成人大腦髓鞘再形成的原因。然而，目前OPCs的病理相關(guān)性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)擴(kuò)展到髓鞘修復(fù)之外。aOPCs在病理生理學(xué)中的研究仍處于初級階段，有待進(jìn)一步的概念化和分類[Table 1]。
可分為（i）細(xì)胞變性和死亡，（ii）aOPC反應(yīng)性（反應(yīng)性aOPC?。?，（iii）aOPC萎縮伴功能喪失，（iv）aOPC疾病伴隨異常表型的出現(xiàn)，這些表型驅(qū)動或顯著促進(jìn)疾病進(jìn)展。
Table 1 OPC病理生理學(xué)分類
結(jié) 論
成年OPCs（aOPCs）表現(xiàn)出許多特定的特性，這些特性將它們與其他神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞區(qū)分開來。OPCs是異質(zhì)性的，表達(dá)亞群特異性生物標(biāo)志物，用來在不同的發(fā)育階段和功能狀態(tài)下區(qū)分不同的亞型。aOPCs的功能超出了其作為（再）髓鞘形成來源的經(jīng)典主要作用：它們積極參與周圍微環(huán)境的調(diào)查，對損傷和損傷做出快速反應(yīng)，并積極與中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的其他細(xì)胞類型相互作用。
盡管如此，關(guān)于aOPCs的幾個基本問題仍有待回答。為更好地理解aOPCs的作用，未來研究的重點(diǎn)領(lǐng)域包括（i）為aOPCs的反應(yīng)/病理階段尋找新的生物標(biāo)志物，（ii）闡明aOPCs不同亞群中的腦區(qū)特異性或疾病特異性的異質(zhì)性特征，（iii）使用實(shí)時成像技術(shù)和先進(jìn)的顯微鏡方法表征與其他細(xì)胞類型的相互作用，以及（iv）鑒定aOPCs在中樞神經(jīng)系統(tǒng)生理學(xué)和病理學(xué)中發(fā)揮的迄今未知作用。解決這些問題的有可能揭示aOPCs在不同疾病中的特異性病理生理機(jī)制，并最終允許開發(fā)以O(shè)PC為導(dǎo)向的治療策略。
參考文獻(xiàn)
Yi, Chenju et al. “Pathological potential of oligodendrocyte precursor cells: terra incognita.” Trends in neurosciences, S0166-2236(23)00103-0. 12 May. 2023, doi:10.1016/j.tins.2023.04.003
編譯作者：Young（brainnews創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)）
校審：Simon（brainnews編輯部）
