美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的研究人員在 Nature 期刊發(fā)表了題為：Glioblastoma remodelling of human neural circuits decreases survival 的研究論文。

該研究表明，膠質(zhì)瘤可以通過改變大腦神經(jīng)回路從而肆意生長(zhǎng)，并且可以剝奪宿主的認(rèn)知功能，***終導(dǎo)致宿主死亡。這些新的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)帶來(lái)膠質(zhì)瘤治療的新方法，并提供一些延緩膠質(zhì)瘤患者認(rèn)知能力下降的方法。

該研究提出了一個(gè)顛覆性的新概念——膠質(zhì)瘤細(xì)胞能夠“通訊劫持”大腦神經(jīng)回路，占用大腦算力、犧牲認(rèn)知功能，從而促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。更令人震驚的是，有意識(shí)的思考，以及通過語(yǔ)言機(jī)制進(jìn)行的心智活動(dòng)，似乎都會(huì)促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展。

膠質(zhì)瘤與神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)

人類的大腦是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)，各個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞群之間通過高度協(xié)調(diào)的相互作用構(gòu)建出規(guī)模宏大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性和延展性通常被稱為神經(jīng)可塑性，它是發(fā)育和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，此外還具有修復(fù)腦損傷的功能。

神經(jīng)可塑性的***基本單位是兩個(gè)神經(jīng)元之間的連接點(diǎn)，這種連接結(jié)構(gòu)被稱為突觸，它允許信息在大腦內(nèi)部傳播，并傳播到身體的其他部位。事實(shí)上，人類所有的思想、行動(dòng)、情感和記憶都存在于一個(gè)由神經(jīng)突觸介導(dǎo)的電化學(xué)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中。

此前，科學(xué)家們普遍認(rèn)為膠質(zhì)瘤以幾種方式之一損害神經(jīng)和認(rèn)知功能：1）通過浸潤(rùn)和影響腦組織；2）通過擠壓鄰近組織；3）通過誘導(dǎo)腫瘤周圍的腫脹；4）或者可能通過“血管偷竊”爭(zhēng)奪血液供應(yīng)。

大量令人信服的研究表明，神經(jīng)活動(dòng)可以促進(jìn)膠質(zhì)瘤生長(zhǎng)。以前有報(bào)道稱，神經(jīng)元和膠質(zhì)瘤細(xì)胞之間可以形成具有電生理功能的突觸，而突觸活動(dòng)觸發(fā)的去極化電流是大腦中神經(jīng)元激活和信息流的基礎(chǔ)，可促進(jìn)膠質(zhì)瘤的強(qiáng)烈增殖。此外，還有研究證實(shí)視覺通路中的神經(jīng)元活動(dòng)似乎可以促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

膠質(zhì)瘤劫持神經(jīng)可塑性

在這項(xiàng)發(fā)表于 Nature 的新研究中，研究團(tuán)隊(duì)揭示了一種以前未知的機(jī)制：膠質(zhì)瘤通過突觸重塑劫持神經(jīng)可塑性來(lái)滿足自己的需求，主動(dòng)改變大腦結(jié)構(gòu)，并利用這種誘導(dǎo)神經(jīng)可塑性的能力使膠質(zhì)瘤能夠接受額外的神經(jīng)元信號(hào)而迅速增殖。

更“駭人聽聞”的是，有意識(shí)的思考，以及通過語(yǔ)言機(jī)制進(jìn)行的心智活動(dòng)，似乎都會(huì)促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展。

膠質(zhì)瘤可以重塑大腦遠(yuǎn)程功能神經(jīng)回路

為了證明這一點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一項(xiàng)多尺度分析——將突觸形成與大腦中的大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái)。研究人員使用腦磁圖（MEG）技術(shù)來(lái)檢測(cè)由大量神經(jīng)元的電活動(dòng)產(chǎn)生的小磁場(chǎng)，在這些磁場(chǎng)中表現(xiàn)出相關(guān)波動(dòng)的大腦區(qū)域被認(rèn)為是功能相連的。

通過研究來(lái)自腫瘤浸潤(rùn)腦組織不同區(qū)域的MEG信號(hào)與大腦其他區(qū)域的相關(guān)性，他們?cè)u(píng)估了膠質(zhì)瘤不同亞區(qū)之間的連通性，部分腫瘤區(qū)域被分類為具有高或低功能連接區(qū)域（HFC或LFC）。

腫瘤浸潤(rùn)腦組織表現(xiàn)為突觸重塑區(qū)域，其特征是膠質(zhì)瘤細(xì)胞表達(dá)突觸生成因子

在HFC區(qū)域，參與神經(jīng)回路重塑的基因，例如編碼蛋白TSP-1的基因，比平時(shí)表達(dá)得更高。TSP-1是一種參與突觸形成的蛋白質(zhì)，通常由被稱為星形膠質(zhì)細(xì)胞的健康細(xì)胞分泌。膠質(zhì)瘤在分子水平上引起突觸變化的區(qū)域顯示出與整個(gè)大腦連接的改變。

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