PNAS顛覆傳統認知，發現細胞垃圾處理新方式

　　人們普遍認為，細胞會降解及回收利用自身老化或受損的細胞器。然而來自加州大學圣地亞哥醫學院、約翰霍普金斯大學醫學院和Kennedy Krieger研究所的研究人員現在發現，某些神經元將不需要的線粒體轉移給了稱作為星形膠質細胞的支持性神經膠質細胞進行處理。

　　發表在6月17日《美國國家科學院院刊》（PNAS）雜志上的這些研究發現表明，或許需要對某些基礎生物學原理進行修改，它們還有可能增進我們對于許多神經退行性疾病和代謝疾病的認識，改善這些疾病的治療。

　　“傳統的觀點認為細胞必定會降解自身的細胞器，它對此提出了異議。我們還不知道這一過程在整個大腦的普遍程度，但我們的研究工作表明其有可能是廣泛存在的，”加州大學圣地亞哥醫學院國家顯微鏡檢查與成像研究中心(NCMIR)主任、著名神經科學教授Mark H. Ellisman博士說。Ellisman與約翰霍普金斯大學神經科學系、Kennedy Krieger研究所的Nicholas Marsh-Armstrong博士是這一研究的共同資深作者。

　　Marsh-Armstrong說：“發現垃圾從神經元傳遞至神經膠質細胞的標準過程，對于了解年齡相關腦功能衰退和神經退行性疾病、代謝性疾病有可能極為重要。我們期望也能夠對其他的生物醫學領域產生重大的影響。”

　　研究人員特別檢測了小鼠視網膜神經節細胞的軸突——這類神經元細胞負責將視覺信息從眼睛傳遞至大腦。Marsh-Armstrong在研究青光眼小鼠模型時發現眼后視神經乳頭(ONH)有來自視網膜的蛋白質產物累積，由此促使研究者展開了這項調查研究。

　　在視神經乳頭處神經節細胞軸突離開眼睛形成通向大腦的視神經。結合Ellisman與Marsh-Armstrong實驗室開發的先進的顯微鏡和分子技術，他們發現視網膜神經節細胞中的線粒體散布于視神經乳頭上。這些線粒體被鄰近的星形膠質細胞吸收和降解。星形膠質細胞是脊椎動物神經系統中最豐富的神經膠質細胞，其建立了神經細胞和大腦血供之間的聯系。

　　這一研究發現反駁了所有細胞均通過一種稱作為自噬（autophagy）的過程，在內部分離、降解和清除受損材料的普遍認知。當自噬過程涉及到線粒體時，科學家們將之稱為線粒體自噬（mitophagy）。

　　這些驚人的研究發現還留下了一些問題尚待解答。例如，在視神經乳頭處清除的線粒體只來源于定位在從眼睛到大腦的長傳導神經纖維中的細胞群，或有某些是從視網膜主動運送而來？

　　Ellisman說，這些研究結果有可能增進我們對于各種疾病的認識，或許最終促使改善治療。“線粒體在軸突的健康中起著重要的作用，軸突是神經元連接和信息傳遞的基礎。應當優先進一步探討在跨細胞線粒體自噬過程中發生的事件，以及這一現象發生缺陷是否促成了神經元功能障礙或疾病。”