大腦中有一類不起眼的細胞——小膠質(zhì)細胞，它們不是神經(jīng)元，直到最近才開始引起科學家的關(guān)注。一個極為罕見的病例表明，這些細胞其實是大腦中非常重要的“導航系統(tǒng)”，指引著神經(jīng)元各就各位、各司其職。

　　該男孩大腦的核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRIs）表明其結(jié)構(gòu)異常。圖片來源：Ossterhof et al.，《美國人類遺傳學雜志》（American Journal of Human Genetics）

　　來源 theAtlantic

　　撰文 Sarah Zhang

　　翻譯宋坤

　　編輯戚譯引

　　在這個男孩出生之前，他的父母就已經(jīng)知道他的大腦很不同尋常——為此，他們從阿拉斯加的農(nóng)村飛到西雅圖，好讓孩子一生下來就能得到專家的照顧。詹姆斯·班尼特（James Bennett）就是這樣遇到他的。那時他還只是幾天大的嬰兒，連呼吸都很困難。這個嬰兒的頭特別大，大腦結(jié)構(gòu)看起來也有問題。班尼特，西雅圖兒童醫(yī)院（Seattle Children’s Hospital）的一位兒科遺傳學家，負責尋找病因。

　　最終答案比醫(yī)生們想象的更加奇怪：該男孩的大腦完全缺失一類細胞——小膠質(zhì)細胞（microglia）。這是一個叫CSF1R的基因發(fā)生突變的結(jié)果。醫(yī)生們此前從來沒有見過類似情況。

　　小膠質(zhì)細胞占大腦所有細胞的 10%，但是由于它們不是神經(jīng)細胞，所以長期以來被忽視了。這個男孩的例子使該類細胞的重要性確定無疑。在沒有小膠質(zhì)細胞的情況下，他的神經(jīng)細胞仍然增長，并填滿了頭骨，但是它們最終長錯了位置，建立了錯誤的連接。科學家們開始意識到，小膠質(zhì)細胞指導著大腦發(fā)育。

　　“這個孩子的大腦中沒有一處不受到影響，”班尼特說道。這個嬰兒的一部分小腦以一個奇怪的角度凸起。他的腦室太大，而正常情況下腦室只是裝滿了液體的小腔。被認為連接大腦左右半球的一束密集的神經(jīng)——胼胝體，在該男孩的大腦中完全沒有發(fā)育。

　　科學家之前已經(jīng)在培養(yǎng)皿和動物中觀察到，小膠質(zhì)細胞將發(fā)育中的神經(jīng)細胞引導到正確的位置，形成高度組織化的大腦皮層，最終構(gòu)成了大腦。它們也修剪了神經(jīng)元之間的連接。“當你開始操縱小膠質(zhì)細胞的功能時，情況很快就會失控，”斯蒂芬·諾克托（Stephen Noctor）說道，他是加州大學戴維斯分校（University of California at Davis）的一個發(fā)育神經(jīng)生物學家，沒有參與該男孩的診查。為了進一步了解CSF1R基因，班尼特與研究斑馬魚的生物學家合作。在斑馬魚身上，關(guān)閉這個基因會擾亂一些細胞通路，而這些通路在人類的胼胝體發(fā)育中是至關(guān)重要的。

　　來自加州大學歐文分校（University of California at Irvine）的神經(jīng)生物學家金·格林（Kim Green）指出，缺少小膠質(zhì)細胞的變異小鼠的大腦內(nèi)部具有大致相似的混亂結(jié)構(gòu)。這些小鼠模型基本上預測了在人類中可能發(fā)生的情況，只是格林完全沒有想過會碰到一個沒有小膠質(zhì)細胞的人。“這種情況絕非尋常，”他說道。

　　這個男孩的大腦幫助解開了這些科學奧秘。但是他終歸還只是一個身患重疾的小男孩，有著一對憂慮的年輕父母。事實上，他們兒子的情況如此嚴重，是因為他繼承了兩個錯誤的CSF1R基因拷貝——雙親中每人一個。因為他的父母是表親，他們碰巧攜帶了同一個罕見變異。

　　在成年人中，僅僅一個拷貝的CSF1R基因突變就能導致大腦結(jié)構(gòu)混亂，這被稱為成人白質(zhì)腦病合并軸突球樣變和色素性膠質(zhì)細胞（adult-onset leukoencephalopathy with axonal spheroids and pigmented glia），它會引發(fā)記憶喪失，患者最終在 40 多歲出現(xiàn)癡呆。當拿到這個男孩的 DNA 測序結(jié)果時，班尼特意識到，他必須向孩子的父母解釋他們自己的CSF1R基因突變以及患病的風險。他說，聽完他的講述，這對父母松了一口氣，理解了孩子哪里出現(xiàn)了問題，但好像又過于震驚，無法完全理解這對于他們自己的生活的意味著什么。這對夫妻在給兒子進行 DNA 測序之前和一位遺傳咨詢師聊過，班尼特說他安排他們和另外一個遺傳咨詢師見面，在他們回到阿拉斯加州的家以后。

　　這個故事沒有奇跡治愈或者美好結(jié)局。在 10 個月大的時候，這個男孩在阿拉斯加去世了，很可能是因為相關(guān)的原因。班尼特說這家人同意了尸檢。從那以后他們就失去了聯(lián)系。他們留給班尼特的手機號碼無效了。他告訴我，他最近聯(lián)系上了這位媽媽的姐妹，試圖告訴小男孩的家人一些研究的情況，這項研究由于他們的孩子才得以進行。這是一個微妙的平衡：他感覺有告知的義務(wù)，但是他理解這對父母可能不想再提起夭折的兒子。

　　班尼特說，一個兒科遺傳學家的工作經(jīng)常是診斷那些突破人體極限的極罕見疾病。“在任何一天，你都能找到一個足以用余下的全部職業(yè)生涯去研究的病人，” 他說道。這個男孩就是其中之一。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的缺了整整一类脑细胞，他的神经元集体“迷路”了的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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