研究團隊利用雙光子顯微鏡,對活體小鼠的大腦進行了長達數週的追蹤觀察,並結合了時空基因表達圖譜分析 。他們發現,這些位於病灶周圍的星形膠質細胞在修復過程中,會進行顯著的結構重塑,其特徵包括細胞增殖、長時間的多核狀態,以及最終將女兒細胞核遷移到未被佔據的星形膠質細胞區域 。
這項研究還鑑定出大量在修復過程中暫時活化的基因與信號路徑 。這些路徑可作為刺激人類患者腦部再生的藥物開發靶點。研究顯示,修復過程會將一部分成熟的星形膠質細胞轉變為「反應性前驅細胞樣」星形膠質細胞,這些細胞不僅會進行多次不對稱分裂,還會停留在多核的中間階段,從而促進細胞核的有效遷移 。
這項發現直接對應到星形膠質細胞遭到破壞的疾病,例如:
如果能透過藥物方式活化或增強這種「細胞核轉位」機制,將有望恢復這些患者受損的星形膠質細胞網路,從而改善其復原情況 。
另一項相關的2025/2026年《自然》期刊研究發現,距離損傷部位很遠的「病灶遠端星形膠質細胞」會分泌一種名為CCN1的蛋白質,此蛋白質能重新編程微膠質細胞,使其清除髓鞘碎片,並在脊髓損傷後支持神經功能的恢復 。這項互補的機制顯示,星形膠質細胞擁有多種過去未曾被發現的中樞神經系統修復策略——包括遠距離信號傳導和局部細胞核遷移。
這些發現共同代表了一個重大的觀念轉變,即我們對於大腦如何自我修復的理解。成年大腦顯然擁有遠比過去想像中更強大的自我修復能力,而識別出控制這些再生程序的精確分子開關,為治療一系列神經系統疾病開闢了一個全新的領域。