神经元可能会得到所有的荣耀，但如果没有神经胶质细胞，它们就什么都不是。虽然脑细胞在神经系统中承担着繁重的工作，但胶质细胞提供营养，清理废物，保护神经元免受伤害。
现在，科学家们发现了一种新的机制，通过这种机制，这些关键的辅助参与者可以检测并对神经元损伤做出反应。发表在《自然通讯》上的这项研究描述了两种关键蛋白质如何使神经胶质细胞主动监测从线虫树突延伸出来的毛发状纤毛，从而使神经胶质细胞对损伤做出反应并防止损伤。这一发现可能对治疗由纤毛缺陷引起的疾病（如多囊肾病）具有启示意义。
神经元依靠轴突和树突进行通讯；轴突发送信息，而树突接收信息，其中一些是借助从其尖端伸出的纤毛。纤毛可以探测气味、光线和其他刺激。
科学家们研究了神经胶质细胞如何保持轴突的形状。但相对而言，很少有研究调查神经胶质是如何保护和维持树突及其纤毛的。知道树突结构的变化与学习和记忆有关，而功能失调的纤毛是被称为纤毛病的一系列疾病的核心，Shaham和他的同事们开始填补这一关键的知识空白。
“我们对神经胶质细胞和树突之间的相互作用基本上一无所知，但它们和轴突一样重要，”沙哈姆说。“你还需要一些东西来接收信号。”
研究小组选择研究秀丽隐杆线虫的神经胶质细胞、树突和纤毛，这是一种被基础研究人员珍视的模式生物，因为它具有简单的遗传学和充分研究的生物学。另一个优势是线虫的纤毛只在树突的末端，这简化了研究胶质细胞死亡时树突纤毛发生的情况的工作。“秀丽隐杆线虫是一个强大的模型，因为我们可以用它来探索从分子到行为的一切，”凯瑟琳·瓦兰达斯说，她是沙哈姆实验室的博士后，也是这项研究的主要作者。“通过研究线虫，我们可以破译非常具体的树突和神经胶质的相互作用。”
在这项研究中，该团队使用CRISPR来设计纤毛被破坏或神经胶质反应改变的线虫，然后使用荧光显微镜跟踪作用中的神经胶质。然后，为了弄清楚胶质细胞对正常和纤毛发育不良的线虫的反应，他们使用RNA测序来监测基因表达变化，并使用电子显微镜来观察结构变化。
他们发现神经胶质细胞对受损纤毛的反应是通过积累过量的细胞外基质蛋白和改变基因表达。具体来说，他们发现了一种涉及DGS-1（一种神经元蛋白）和FIG-1（一种胶质蛋白）的新信号通路。这两种蛋白似乎对监测纤毛完整性至关重要——即使没有纤毛损伤，其中任何一种的突变都会引发神经胶质反应。
这些发现拓宽了我们对神经胶质功能的理解，其潜在的影响远远超出了线虫。事实上，不同物种感觉器官的结构和功能相似性表明，哺乳动物中可能存在类似的保护纤毛安全的机制，其中神经胶质细胞已被证明与类似的树突结构相互作用。因此，目前的研究可以为探索不同物种间神经胶质-树突的相互作用奠定基础，对患有纤毛病的人类有潜在的影响。
“我们希望下一步将这些研究转移到哺乳动物身上，”瓦兰达斯说。“感觉器官，包括被神经胶质包围的纤毛装饰的树突，在进化过程中高度保守，彼此之间有着惊人的相似之处，为未来的研究提供了一个迷人的方向。”
