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Nature | 轴突的灵活排列使复杂中枢神经系统网络的髓鞘化成为可能
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详细介绍
中枢神经系统（CNS）中由寡突胶质细胞制造的髓鞘对神经回路功能和神经健康至关重要。这些绝缘鞘的分布在脑区 1、神经元亚型 2 和单个轴突之间差异显著，但控制这种模式的机制尚不清楚。尽管先前研究表明每个寡突胶质过程都产生单一髓鞘，但这种轴突鞘状结构在复杂回路中高度分支的轴突上极大地限制了髓鞘形成 6。这里我们发现，斑马鱼和小鼠中单个髓鞘化过程的轴突插入速率不同。这使得单一寡突胶质过程能够在嵌入前穿过兰维耶轴突分支点和结节，形成由薄细胞质过程连接的髓鞘链。在大脑皮层中，这些“副节桥”扩展了单个寡突胶质细胞沿细白蛋白中间神经元高度分支轴突产生的髓鞘区域。尽管灵活的包裹减少了对寡突胶质细胞的需求，但髓鞘链中的末端鞘在老年大脑中退化的频率更高，表明它们更易受到细胞和环境压力的影响，并且对髓鞘流失贡献较大。
该研究以题为“Flexible ensheathment of axons enables myelination of complex CNS networks”发表在 Nature 上。
该研究发表于《Nature》，通过斑马鱼、小鼠及人脑组织的活体成像与三维电镜重建，揭示了中枢神经系统髓鞘形成的一种新机制：少突胶质细胞的单个突起在沿轴突延伸过程中，其髓鞘包裹行为在不同节段上呈现高度异步性。这种灵活的包裹方式使得突起能够越过轴突分支点和郎飞结，先形成薄层细胞质桥，再在两侧独立完成致密髓鞘的组装，最终形成由“旁结桥”连接的两个或多个髓鞘节段。在幼年小鼠皮层中，超过半数的新生髓鞘呈现非经典包裹模式，且约10%的成熟少突胶质细胞至少含有一个桥接髓鞘。
这种“桥接链”结构显著扩展了单个少突胶质细胞的髓鞘化范围，尤其在高度分支的PV阳性中间神经元轴突上更为常见，其桥接比例显著高于平均水平。进化上保守，人脑类器官及死后皮层组织中同样观察到旁结桥结构。值得注意的是，在老年小鼠皮层中，桥接链末端的远端髓鞘退化率是非桥接髓鞘的近十倍，提示这类结构因依赖狭窄的细胞质通道运输代谢物而更易受衰老和代谢压力影响。该研究修正了传统“同步同心包裹”的髓鞘形成模型，提出了“异步灵活包裹”的新范式，并首次将旁结桥结构与年龄相关的髓鞘易损性联系起来，为理解脱髓鞘疾病及衰老相关认知衰退提供了新视角。
参考消息：
DOI: 10.1038/s41586-026-10312-1
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