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增强神经胶质细胞:脑部疾病治疗的新策略

Alexei Verkhratsky教授以革命性神经胶质研究重塑神经科学格局

Reports and Proceedings

Genomic Press

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Alexei Verkhratsky, MD, PhD, D.Sc, ML, MAE, MRANF, MPAS, MSASA, The University of Manchester, UK.

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Credit: Alexei Verkhratsky

英国曼彻斯特,2025年8月26日 —— 在今日发表于《Brain Medicine》的一次深度Genomic Press专访中,Alexei Verkhratsky教授提出:神经胶质并非大脑功能的被动支持者,而是积极的结构与信息处理者。这一突破性见解颠覆了神经科学数十年来的主流认知。出生于乌克兰的Verkhratsky教授,从苏联时期的基辅一路走到曼彻斯特,历经四十余年的研究之路,最终提出了一个核心论点:若要真正攻克脑部疾病,必须从靶向神经胶质的全新视角重新审视神经治疗学。

这次访谈回顾了他非凡的科学历程。早在1970年代末,他便在基辅利用膜片钳前体技术展开实验,并与后来发展出诺贝尔奖获奖方法学的学术先锋们共事。正如他所回忆的:“那是令人振奋的年代。”与Bert Sakmann、Erwin Neher、Bertil Hille等科学家的交流塑造了他的学术轨迹。而他真正的研究转折点则出现在1989年——当时Helmut Kettenmann在海德堡首次将他引入神经胶质的世界。

神经胶质的细胞内兴奋性

Verkhratsky教授的发现挑战了神经科学对大脑信号传导的固有理解。传统观念认为神经元通过质膜电活动来发放电脉冲,而他证明了胶质细胞同样具备独特的细胞内兴奋性机制。占据大脑体积约一半的胶质细胞,能够依赖离子和第二信使的时空动力学网络主动处理信息。1990年,他的第一篇神经胶质论文首次报道了少突胶质前体细胞中的两类电压门控钙通道——这些细胞虽非神经元,却异常地能够产生动作电位。此后,他又提出星形胶质细胞钠信号的概念,展示了快速神经元活动如何被转化为星形胶质细胞的稳态反应。

这一细胞内兴奋性的概念彻底拓展了治疗可能:不仅仅是神经元,而是通过调节胶质离子与第二信使网络来恢复大脑稳态。其潜在应用涵盖中风、慢性疼痛等多种神经系统疾病。由此提出了关键问题:调控神经胶质信号能否阻断脑损伤后的级联反应?能否预防神经退行性过程?

神经胶质萎缩与疾病进展

与传统“毒性胶质增生”学说截然不同,Verkhratsky的研究揭示:在衰老和疾病中,胶质细胞往往发生萎缩与功能衰退。这种稳态支持能力的丧失,而非单纯的炎性反应,才是诱发神经元损伤的核心因素。正如他所言:“与主导观念相反,神经胶质稳态与神经保护功能的削弱,才是神经组织损伤发生和扩展的根本原因。”

他的研究涵盖多种疾病:在阿尔茨海默病中,星形胶质萎缩导致神经元凋亡;在多发性硬化症中,胶质功能障碍与髓鞘破坏密切相关;即使在传统以血管因素解释的脑小血管病中,也能发现深层的神经胶质病理学机制。这些发现共同指出:治疗的核心目标应是增强,而非抑制,神经胶质功能。

此外,他还跨界探讨中医药机制,尝试揭示某些传统药物成分是否能够特异性增强胶质的稳态调控能力。这种跨文化研究正契合Genomic Press通过开放获取出版模式所倡导的创新理念,使突破性发现得以全球共享(https://genomicpress.kglmeridian.com/)。

国际合作与跨学科突破

Verkhratsky始终强调跨国合作的重要性。他的科研网络覆盖四大洲:包括在日本九州大学长达十年的合作、与加拿大维多利亚大学的联合研究,以及与中国年轻学者的紧密合作。加拿大团队使他深入研究小胶质细胞,而中国合作者则揭示了少突胶质细胞、星形胶质细胞与小胶质细胞在不同病理情境下的协同作用。这些合作带来的全新视角,往往是单一实验室无法企及的。

他研究的广度令人瞩目。从精神疾病、脑创伤、自身免疫性病理,到中风与慢性疼痛,他始终保持“学术杂食性”的研究取向。他坦言:“我并不局限于单一课题,而是尽可能广泛地探索,这让科研充满激情。”正因如此,他在中风机制研究中获得的发现,能够解释精神疾病的病理;而疼痛机制的研究,又揭示出与痴呆相关的模式。

科学遗产与未来方向

他的学术巨著于2023年问世——与Arthur Butt合著的730页神经胶质参考书,是迄今最为系统的领域文献,涵盖历史、病理生理学与前沿发现。未来研究者若要探索胶质与意识的关系,或推动临床转化,这部著作将成为关键坐标。

Verkhratsky的贡献获得了广泛认可:当选德国国家科学院Leopoldina、欧洲科学院及多所学术机构,发表文献超过600篇。他还与中国学者合作出版了唯一一本中文版神经胶质教材(人民卫生出版社,2023)。

然而,他始终强调科研的临床导向:“理解病理生理学,使找到治疗方法成为一个技术问题。”这种务实理念贯穿其研究生涯。

系列与期刊背景

Alexei Verkhratsky教授的Genomic Press访谈,是名为“Innovators & Ideas”系列的一部分,该系列旨在聚焦当今最具影响力的科研突破背后的人物与思想。每次访谈既呈现前沿研究,又包含个人反思,为读者提供全面视角。这一体裁不仅记录了学术成就,也展现了科学家的人文关怀。有关我们“Innovators & Ideas——Genomic Press访谈系列”中所介绍的科研领军人物与新秀的更多信息,请访问:https://genomicpress.kglmeridian.com/

题为《Alexei Verkhratsky:从神经胶质病理生理学到脑部疾病的治疗策略》的Genomic Press专访,已于2025年8月26日在《Brain Medicine》上开放获取,链接如下:https://doi.org/10.61373/bm025k.0101。

关于Brain Medicine
Brain Medicine(ISSN:2997-2639 在线版;2997-2647 印刷版)由纽约Genomic Press出版,定位于高质量医学研究期刊。该期刊致力于搭建基础神经科学创新与脑医学转化之间的跨学科桥梁,涵盖脑部疾病的基础机制、病因、结果、治疗与社会影响,覆盖各相关临床学科及其交叉界面。

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