研究神经胶质细胞的新兴技术

大脑的发育、生理功能和病理与神经元和不同类型的神经胶质细胞(如星形胶质细胞、小胶质细胞、少突胶质细胞和少突胶质细胞的前体细胞等)之间的相互作用密切相关。研究脑功能及其功能障碍,除了神经元之外,还需要对不同类型的神经胶质细胞进行研究。近年来,多项技术突破使“神经胶质科学家”能够解决新的具有挑战性的生物学问题。这些技术发展使得以中/高含量工作流研究特定细胞类型的作用成为可能,并在保存完好的环境中对其相互作用进行精细的分析。本综述阐明了几种可能揭示神经胶质细胞在特定脑功能或疾病中作用的尖端实验方法。这些实验方法包括高级细胞培养,诱导多能干细胞(iPSC)衍生的人神经胶质细胞,病毒载体,原位胶质细胞成像,光学遗传学和化学遗传学方法,以及高内涵分子分析。本文还阐述了某些技术的临床转化,通过特定的脑成像方法以监控患者的神经胶质细胞。本文亦讨论了每种技术的优点,缺陷和未来发展,并提供了选定的示例以说明现在如何可以解决特定的“胶质生物学”问题。

通过活体脑光学成像揭示髓鞘生物学

髓鞘传统意义上被认为是在早期发育阶段产生和组装的静态结构。尽管此特征在某些情况下是准确的,但最近的研究表明,少突胶质细胞的产生和髓鞘形成的模式是动态的,并且在整个生命过程中都可能发生改变。髓鞘的独特结构和生化特性为开发和实施多模态无标记荧光光学成像方法提供了机会。当与针对不同细胞和亚细胞结构的基因编码荧光标签结合使用时,这些技术为揭示活体脑中髓鞘生成和可塑性的机制提供了一个强大的方法学支持。在此,我们讨论了这些方法的最新进展,运用这些方法已发现在发育过程中的和成人神经系统中几种形式的髓鞘可塑性。长期以来关于髓鞘生成、重塑和变性的问题,现在可以使用这些技术来解决。