超分辨率显微镜在小鼠和人脑中揭示了一种全新的神经元连接类型。
在实验室中，约翰斯·霍普金斯大学（Johns Hopkins University）神经科学家张敏岳（Minhyeok Chang）及其同事在培养的神经元分支尖端识别出微小的管状桥梁。在阿尔茨海默病小鼠模型的进一步测试中，这些桥梁似乎直接在细胞之间转运钙离子和疾病相关分子。
团队在论文中写道：“[类似]结构可以运输从微小离子（10⁻¹⁰米）到大型线粒体（10⁻⁶米）的广泛材料。”
“在培养的神经元中，我们观察到这些纳米管动态形成，并确认它们具有独特的内部结构，使其区别于其他神经元延伸。”
树突纳米管（DNTs）在神经元之间形成直接通道，运输钙离子和β-淀粉样蛋白（Aβ）等物质（A）。该网络的改变与病理性Aβ积累相关（B）。（Chang等，《科学》，2025）
神经元以其使用突触传递电和化学信息的快速通信而闻名。然而，其他细胞类型已知使用物理连接的桥接管来交换分子。张敏岳团队刚刚利用先进成像和机器学习技术确认，类似类型的管桥也存在于神经元中。
研究人员观察到这些纳米管将他们注入小鼠脑细胞的β-淀粉样蛋白分子进行运输。这些分子与阿尔茨海默病等神经退行性疾病有关，在这些疾病中它们往往异常聚集。
当研究人员阻止这些桥梁形成时，β-淀粉样蛋白在细胞间的传播也随之停止，证实纳米管充当了直接通道。
研究人员解释道：“我们的计算模型支持了这些发现，预测纳米管网络的过度激活可能会加速特定神经元中有毒淀粉样蛋白的积累，从而在纳米管改变与阿尔茨海默病病理进展之间提供了一个机制联系。”
这项研究尚处于早期阶段；鉴于这些管状结构是如此新近的发现，我们仍不清楚它们自然运输什么物质，甚至在人脑中形成和功能的频率如何。
但这些管状结构功能障碍也可能导致其他疾病，因此研究人员渴望了解更多关于这些微型桥梁的信息。
这项研究已发表在《科学》杂志上。
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