เซลล์ Glial อาจทำงานใหญ่ในส่วนที่ไม่คาดคิดของร่างกาย
ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา หลักฐานที่รวบรวมได้แสดงให้เห็นว่า glia ไม่ได้เป็นเพียงผู้เล่นรายย่อยที่ดำเนินรายการต่อไป จริงๆ แล้วพวกมันมีบทบาทสำคัญต่อการกระทำที่สำคัญที่สุดหลายอย่างของสมอง เช่น การจดจำ การเรียนรู้ และการคิด
และผลการวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นถึงฉากใหม่ที่น่าแปลกใจสำหรับเรื่องราวของเกลีย: นอกสมอง Glia ที่ลึกลับอาศัยอยู่ในหัวใจ ม้าม ปอด และอวัยวะอื่นๆ แต่ไม่มีใครรู้ว่าพวกเขาจะเข้ากับโครงเรื่องได้อย่างไร คำแนะนำเบื้องต้นแนะนำว่าเรื่องราวกำลังจะโลดโผน
แล้ว เบาะแสยั่วเย้ากำลังพูดถึงสิ่งที่เซลล์เหล่านี้กำลังทำอยู่ Glia ดูเหมือนจะช่วยควบคุมการเต้นของหัวใจเป็นต้น Glia ในม้ามอาศัยอยู่ระหว่างเซลล์ประสาทและเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งเป็นจุดที่เหมาะที่สุดที่จะส่งผลต่อการเชื่อมต่อระหว่างสุขภาพและความเครียด ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่า glia เป็นอย่างไรในปอด แต่สิ่งที่ดูเหมือนว่าสำคัญ การทดลองในระยะแรกแนะนำ — หนูที่ไม่มี Glia ที่ปอดตาย
Sarah Ackerman นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์กล่าวว่า “ความจริงที่ว่าขณะนี้มีประชากรเซลล์เกลียใหม่เหล่านี้ถูกค้นพบในอวัยวะที่มีเอกลักษณ์เฉพาะหวังว่าจะกระตุ้นหลอดไฟจำนวนมาก เช่นเดียวกับนักวิจัยส่วนใหญ่ที่ศึกษา glia Ackerman มุ่งเน้นไปที่ glia ภายในสมอง
เธอมองเห็นศักยภาพที่ยิ่งใหญ่ในการศึกษาใหม่จำนวนหนึ่งซึ่งพิจารณาถึงเกลียที่อยู่ห่างไกลออกไป “จะมีการเปิดเผยว่าในอวัยวะทั้งหมดเหล่านี้มี glia เฉพาะที่สนับสนุนการทำงานของเซลล์ประสาทที่นั่น แต่ยังรวมถึงสุขภาพอวัยวะโดยรวมด้วย”
การทำความเข้าใจบทบาทของเกลียนอกสมองอาจมีนัยสำคัญต่อสุขภาพของมนุษย์ ซึ่งนำไปสู่วิธีที่ดีกว่าในการรักษาความผิดปกติของหัวใจ ปัญหาระบบภูมิคุ้มกัน และแม้แต่มะเร็งปอด นักวิทยาศาสตร์บางคนสงสัย
“ถ้าเราเพิกเฉยต่อเซลล์เหล่านี้ต่อไป มันจะทำให้เราช้าลงเท่านั้น” Tawaun Lucas นักประสาทวิทยาจาก Genentech ในซานฟรานซิสโกกล่าว เขาเพิ่งค้นพบรายละเอียดเกี่ยวกับเกลียในม้ามของเมาส์
ยังเร็วเกินไปที่จะรู้ว่า glia นอกสมองนั้นสำคัญแค่ไหน บางทีการศึกษาเกี่ยวกับ glia เหล่านี้อาจเป็นสาขาใหม่ของการวิจัยที่กำลังเติบโต หรือบางทีความลึกลับก็ไม่เคยถูกไข Bruce Ransom นักประสาทวิทยาและนักประสาทวิทยาจาก City University of Hong Kong ซึ่งเป็นบรรณาธิการของวารสารวิทยาศาสตร์ Glia กล่าวว่า “ความเชื่อมโยงนั้นจะต้องมีกับโลกแบบเดิมของ glia อย่างที่เรารู้ว่ามันยังคงถูกมองเห็น” .
โครงเรื่องที่เป็นไปได้ของกลุ่ม glia ที่เพิ่งอธิบายใหม่เหล่านี้น่าติดตาม “เรามักจะมองหาช่องเล็กๆ ที่คุณสามารถขยายและเห็นสิ่งที่สำคัญจริงๆ” แรนซัมกล่าว “มีความเป็นไปได้ที่นี่”
ระบบภูมิคุ้มกันตรงกับระบบประสาท
Glia ได้รับการตั้งชื่อตามกาว ซึ่งเป็นสารเหนียวที่มีเพียงเพื่อยึดสิ่งอื่นที่สำคัญกว่าไว้ด้วยกัน ในสมอง glia ต่างๆ ทำหน้าที่สนับสนุนมากมาย Glia เรียกว่า astrocytes ทำให้เซลล์ประสาทได้รับอาหาร Microglia ต่อสู้กับผู้บุกรุก และ oligodendrocytes หุ้มเส้นประสาทด้วยสารไขมันที่เรียกว่าไมอีลิน แต่ตอนนี้ glia เป็นที่รู้กันว่ามีงานที่ชอบเล่นมากขึ้นเช่นกัน รวมถึงการเปลี่ยนสัญญาณที่ส่งผ่านระหว่างเซลล์ประสาท การนำทางการเติบโตของเซลล์ประสาท และการตัดแต่งการเชื่อมต่อของเส้นประสาทที่เรียกว่า synapses
นักวิจัยมีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับบทบาทของ glia นอกสมอง Enteric glia ช่วยให้ลำไส้ย่อยอาหารได้ ตัวอย่างเช่น glia ชนิดหนึ่งที่เรียกว่าเซลล์ Schwann ซึ่งเป็นน้องสาวของ oligodendrocytes ของสมอง กระจายไมอีลินไปยังเส้นประสาทส่วนปลายเพื่อช่วยให้สัญญาณเร็วขึ้น นักวิทยาศาสตร์รายงานใน Science ในปี 2019 ว่าในผิวหนัง เซลล์ Schwann เฉพาะทางนั้นกระตุ้นความรู้สึกเจ็บปวด ไม่ค่อยมีใครรู้จักเกี่ยวกับ glia ในอวัยวะอื่น เช่น ม้าม glia ที่ทำให้ Lucas หลงใหล การตั้งชื่อ glia เหล่านี้อาจเป็นเรื่องยาก เนื่องจากบางครั้งเซลล์มีความคล้ายคลึงกันกับ glia อื่นๆ หลายประเภท สำหรับตอนนี้ glia บุคคลภายนอกเหล่านี้มักจะถูกจัดเป็นหมวดหมู่หนึ่งในสองประเภท catchall คือเซลล์ Schwann ที่ไม่เป็นเยื่อไมอีลิเนตหรือ glia ดาวเทียม
ลูคัสเริ่มต้นจากการเป็นนักประสาทวิทยาที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด โดยเน้นที่สมอง จากนั้นเมาส์ที่อยู่ใต้กล้องจุลทรรศน์ก็เปลี่ยนความสนใจของเขา หนูได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อให้เกลียของมันเรืองแสงเป็นสีเขียว เมื่อลูคัสมองไปรอบๆ ตัว เขาเห็นเซลล์สีเขียวทั่วร่างกาย รวมทั้งในม้าม ต่อมน้ำเหลือง ไต ตับ และปอด
ที่ปรึกษาของเขาที่สแตนฟอร์ด นักประสาทวิทยา Marion Buckwalter รู้สึกหลงใหลในม้ามเกลียอย่างรวดเร็ว “ฉันเริ่มอ่านเกี่ยวกับม้าม และฉันคิดว่า ‘สิ่งนี้น่าทึ่งมาก’” เธอกล่าว ม้ามจะเต็มไปด้วยเซลล์ภูมิคุ้มกัน เช่นเดียวกับอวัยวะอื่นๆ ม้ามยังมีเส้นประสาทที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทขี้สงสารของร่างกาย ระบบควบคุมนี้สามารถขยายรูม่านตา เพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจ และทำให้ร่างกายเหงื่อออก มักเรียกกันว่า “ระบบต่อสู้หรือหนี” ระบบประสาทที่เห็นอกเห็นใจบินไปสู่การปฏิบัติภายใต้การคุกคาม ลูคัสกล่าว “ไม่ว่าคุณจะถูกเตะเข้าที่ศีรษะ หรือถูกเสือไล่ตาม หรือมีเรื่องเครียดๆ เกิดขึ้นในที่ทำงาน”
ระบบประสาทขี้สงสารและระบบภูมิคุ้มกันมาบรรจบกันที่ม้าม และเกลียอาจมีความสำคัญเป็นพิเศษในเรื่องนี้ การทดลองกับหนูทดลองเผยให้เห็น glia ขนาดใหญ่และซับซ้อนในม้าม ข้างแอกซอนของเซลล์ประสาทที่ส่งข้อความ Buckwalter กล่าวว่า “ห่างออกไปเพียงไม่กี่ไมครอนก็มีเซลล์ภูมิคุ้มกัน glia ของม้ามอยู่ในตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบในการสื่อสารระหว่างระบบประสาทและระบบภูมิคุ้มกัน นักวิจัยรายงานในปี 2564 ในเมือง Glia
เมื่อดูคำแนะนำทางพันธุกรรมภายใน glia ที่พบในม้าม ลูคัสและเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่า glia ของม้ามมีอุปกรณ์ระดับเซลล์ที่พูดภาษาของทั้งเซลล์ภูมิคุ้มกันและเซลล์ประสาท: พวกมันสามารถรับรู้สัญญาณทางเคมีที่เกิดจากเซลล์ภูมิคุ้มกันและพวกมันสามารถ สัมผัสสัญญาณเคมีที่ส่งมาจากเซลล์ประสาท วิธีที่เซลล์เหล่านี้ใช้เครื่องจักรนี้ไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่ผลลัพธ์ทำให้ม้ามเกลียเป็นผู้สื่อสารที่สำคัญ จนกระทั่งการทดลองของลูคัส ไม่มีใครรู้เบาะแสเกี่ยวกับพฤติกรรมของเกลียเลย บัควอลเตอร์กล่าว
ความเป็นไปได้ของการสื่อสารระหว่างเกลีย เซลล์ประสาท และเซลล์ภูมิคุ้มกันในม้าม “อาจมีนัยยะสำคัญ” Buckwalter กล่าว ความเครียดและการบาดเจ็บของสมอง เช่น โรคหลอดเลือดสมอง อาจเป็นอันตรายต่อระบบภูมิคุ้มกัน ตัวอย่างเช่น หลังจากเกิดโรคหลอดเลือดสมอง
ระบบประสาทขี้สงสารกระตุ้นให้เซลล์ภูมิคุ้มกันที่เรียกว่าบีลิมโฟไซต์ในม้ามตาย ซึ่งอาจนำไปสู่การติดเชื้อที่เป็นอันตรายได้ เซลล์ภูมิคุ้มกันยังมีบทบาทในโรคภูมิต้านตนเอง เช่น โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งและโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ ซึ่งสามารถลุกเป็นไฟได้ในผู้ที่มีความเครียด ถ้า glia มีอิทธิพลต่อเซลล์ภูมิคุ้มกัน บางทีพฤติกรรมของพวกมันอาจถูกปรับเปลี่ยนเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดวูบวาบ
การวิจัยจนถึงขณะนี้เป็นข้อมูลเบื้องต้น ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่า glia ม้ามเหล่านี้ส่งข้อความระหว่างระบบประสาทกับระบบภูมิคุ้มกันจริงหรือไม่ และถ้าเป็นเช่นนั้น ผลของการสนทนาเหล่านั้นจะเป็นอย่างไร เร็วเกินไปที่จะพูดด้วยความมั่นใจว่า glia ในม้ามของผู้คนเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของภูมิต้านทานผิดปกติ Buckwalter กล่าว แต่ความคิดนี้ได้กระตุ้นความสนใจของเธอ
การศึกษาเซลล์ลึกลับเหล่านี้ในอวัยวะต่างๆ ให้ความรู้สึกเหมือนเป็นวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างออกไป มันยากกว่าแค่พยายามค้นหาชิ้นส่วนปริศนาที่หายไป “มันเหมือนกับว่าเราเพิ่งได้จิ๊กซอว์ชิ้นนั้นไม่ได้ติดฉลากและไม่มีภาพบนกล่อง”
หัวใจที่เต้นแรง ปริศนาที่คล้ายกันสามารถพบได้ในหัวใจ
Cody Smith ผู้ศึกษาชีววิทยาประสาทที่มหาวิทยาลัย Notre Dame ในรัฐอินเดียนาทราบดีว่าหัวใจนั้นเต็มไปด้วยเซลล์ประสาท คิดว่าเซลล์ประสาทส่วนใหญ่มี glia อยู่ใกล้ๆ และ Smith ก็กระตือรือร้นที่จะค้นหา Glia ของหัวใจ พร้อมกับนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Nina Kikel-Coury สมิ ธ ไปหาพวกเขา “เราไม่รู้จริงๆ ว่าจะคาดหวังอะไร” เขากล่าว
ปรากฎว่าประชากรของ glia อาศัยอยู่ในหัวใจของ zebrafish Smith และ Kikel-Coury รายงานเมื่อปีที่แล้วใน PLOS Biology ที่ตั้งชื่อว่า cardiac nexus glia เซลล์เหล่านี้ปรากฏในช่วงต้นของการพัฒนา zebrafish และแพร่กระจายต่อไปและก่อตัวเป็นใยแมงมุมบางๆ รอบๆ หัวใจ
อย่างน้อยใน zebrafish glia เหล่านี้ทำงานที่สำคัญ: พวกเขาชี้นำการพัฒนาของหัวใจและควบคุมการเต้นของหัวใจ เมื่อนักวิจัยยุ่งกับเซลล์ อัตราการเต้นของหัวใจของปลาก็เพิ่มขึ้น นั่นเป็นผลกระทบที่ไม่ธรรมดา Smith กล่าว โดยปกติ การหยุดชะงักของเซลล์หัวใจจะทำให้อัตราการเต้นของหัวใจช้าลง
จากการดูชุดข้อมูลอื่น ๆ ที่จัดทำรายการยีนที่ทำงานอยู่ในเซลล์ของหนูและเซลล์หัวใจของมนุษย์ นักวิจัยพบว่าเซลล์ที่มีคอลเลกชันของยีนที่ออกฤทธิ์คล้ายกันกับ glia หัวใจในปลาม้าลาย ยีนที่ใช้ร่วมกันแนะนำว่า glia เหล่านี้อาจอยู่ในหัวใจของหลายสายพันธุ์ ข้อมูลดังกล่าว “สนับสนุนความคิดที่ว่าพวกเขาอยู่ในมนุษย์” สมิ ธ กล่าว
ความผิดปกติของหัวใจที่มีมาแต่กำเนิดบางชนิดมีข้อบกพร่องในเส้นทางการไหลออกของหัวใจ โดยที่เลือดไหลออกไปยังหลอดเลือดแดง นั่นเป็นจุดที่ glia เหล่านี้ปรากฏตัวครั้งแรกในการพัฒนา zebrafish เป็นไปได้ที่สมิ ธ กล่าวว่า glia เหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับปัญหาหัวใจของมนุษย์ “เราอยู่ในช่วงเริ่มต้นของงานนี้” เขาเตือน “ฉันหวังว่าเราจะได้คำตอบมากกว่านี้”
เนื้อเรื่องเข้มข้นขึ้น
การตรวจสอบ Glia ในม้ามและสมองเป็นเพียงจุดเริ่มต้น อวัยวะทั่วร่างกายอาจพึ่งพา glia คำแนะนำการวิจัยอื่นๆ ตัวอย่างเช่น Glia เกิดขึ้นในปอดที่พบในหนูโดย Buckwalter และ Gabriela Suarez-Mier นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาเมื่องานเสร็จสิ้น
Lung glia อาจเกี่ยวข้องกับการหายใจและการแลกเปลี่ยนออกซิเจนในเส้นเลือดฝอย Lucas กล่าว แต่รายละเอียดนั้นบางเฉียบ เกลียเหล่านี้มีความสำคัญ การทดลองเบื้องต้นของลูคัสแนะนำว่า เมื่อนักวิจัยใช้สารพิษเพื่อฆ่าเกลียในปอด “สัตว์ทุกตัวตาย”
ในงานปัจจุบันของเขา Lucas กำลังศึกษาบทบาทที่เป็นไปได้ของ Glia ในมะเร็ง เนื้องอกในปอด (รวมถึงในตับและตับอ่อนด้วย) มีเส้นประสาทที่ติดอยู่กับพวกมัน และกลียาพันตัวเองรอบเส้นประสาทเหล่านั้น ลูคัสกล่าว นักวิจัยคนอื่นๆ ได้ค้นพบในห้องปฏิบัติการจานอาหาร เซลล์ชวานจะเติบโตไปสู่เซลล์มะเร็ง ลูคัสกล่าวว่าพฤติกรรมของเกลียที่อ้อยอิ่งอยู่ใกล้เนื้องอกจึงเป็นคำถามสำคัญ
การทำความเข้าใจ Glia ของร่างกายและอาจขอให้พวกเขาต่อสู้กับโรคจะต้องการมากกว่าความเข้าใจในระดับพื้นผิว เทคนิคที่เผยให้เห็นว่าเซลล์แต่ละเซลล์ใช้คอลเลกชันของยีนที่แตกต่างกันอย่างไร ให้มุมมองที่ลึกกว่าของเกลียในร่างกาย วิธีการติดฉลากทางพันธุกรรมอื่น ๆ เสนอวิธีการตรวจสอบ glia ลึกลับเหล่านี้ในสัตว์ที่มีชีวิต “เครื่องมือจะช่วยให้เราสามารถเปลี่ยนจาก ‘โอเค พวกมันอยู่ที่นั่น’ เป็น ‘พวกเขากำลังทำอะไร’” Ackerman นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันกล่าว
นักชีววิทยาของ Glia มองไปไกลกว่าสมองยังคงเป็นจุดเริ่มต้นของสคริปต์ “เซลล์อะไรอยู่ที่นี่และทำงานร่วมกันอย่างไร” ลูคัสถาม “เราเริ่มจากช่องที่หนึ่ง”
การอยู่นอกสมองทำให้เกลียเหล่านี้อยู่ในตำแหน่งที่ดีที่จะเป็นเป้าหมายที่เป็นไปได้สำหรับการรักษา Ackerman กล่าว ยาเสพติดเข้าถึงสมองได้ยาก เนื่องจากสมองติดอยู่ในเกราะป้องกันเลือดและสมอง เซลล์สมองสามารถซ่อมแซมตัวเองได้น้อยกว่าเซลล์ในระบบประสาทส่วนปลาย “เราอาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงในเชิงบวกได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าการพยายามซ่อมแซมสมองหรือไขสันหลังโดยตรง” เธอกล่าว
เร็วเกินไปที่จะบอกว่า glia นอกสมองเป็นส่วนหนึ่งของเรื่องเดียวกับ glia ของสมองหรือไม่ ความหลากหลายของ glia ที่อาศัยอยู่นอกสมองอาจจบลงด้วยชีววิทยาที่แตกต่างกันแต่ละส่วน ไม่เคยรวมกันเป็นโครงเรื่องที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาททั้งหมด Ransom จาก City University of Hong Kong กล่าว “ฉันคิดว่ามันเป็นงานที่น่าตื่นเต้นและน่าสนใจ และฉันคิดว่ามันสมเหตุสมผลแล้วที่จะศึกษามันทั้งหมด” เขากล่าว ในตอนนี้ยังไม่มีการบอกได้ว่าเรื่องราวของเกลียจะพาเราไปที่ไหน
สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ legacytalentagency.com