神經膠細胞於嗅覺感知

神經膠細胞(glia)是支持和保護神經系統的細胞，如星狀細胞(astrocyte)協助血腦屏障的物質交換、寡突細胞(oligodendrocyte)與許旺細胞(Schwann cell)形成髓鞘並促進神經號傳導、小膠質細胞(microglia)為中樞神經系統的主要免疫細胞等。然而在離中樞神經系統較遠的區域，神經膠細胞的功能並沒有太多研究。

2023發表於iScince的一篇研究填補部份的空白，該研究以果蠅(Drosophila melanogaster)為對象，探索神經膠細胞對與嗅覺的影響。研究人員首先剝離果蠅的Mz317膠細胞，該細胞位於果蠅的antennal lobe，即嗅神經傳遞神經訊號給下游神經元之處，發現Mz317剝離的果蠅對乙酸乙酯(EA)的排斥程度顯著下降，表示Mz317膠細胞確實在嗅覺中扮演一個角色。

由於剝離細胞對果蠅有不可逆的影響，為了更方便調控Mz317，研究人員使用光遺傳學的方法，將ChR2XXL與eNpHR導入Mz317，前者照光後會增加K+的通透性使Mz317細胞活化，後者則是增加Cl-通透性使細胞抑制，研究人員發現Mz317活化時，果蠅對氣味EA、MSC的排斥程度顯著下降，而Mz317抑制時，果蠅對氣味EA的排斥程度顯著上升、對OCT的排斥程度下降。接著研究人員進一步用RNAi方法，分析何種基因受到抑制時會影響嗅覺，發現gap junction相關的shakB、麩胺酸受體相關的vGLUT會影響嗅覺，鉀離子通道相關的Irk1與Irk2沒有影響。

比較整個實驗，發現Mz317缺乏與Mz317活化竟然對果蠅嗅覺有相似的效果，都讓果蠅變得較不排斥EA，而Mz317抑制則有相反效果。雖然Mz317非神經細胞，不直接參與神經訊號傳導，但從上述結果來看，研究人員認為Mz317與ORN的互動可能是透過gap junction，且Mz317的活化與ORN的膜電位應該成相反關係。研究的最後也比較ORN與Mz317膜電位變化的關係，發現ORN產生動作電位時，Mz317的膜電位下降，支持Mz317與ORN的膜電位成相反關係的說法，然而，要有確切的反應途徑說明這件事的發生，需要進一步的研究來說明。

撰文：張誌元

參考資料：

Calvin-Cejudo, Laura, et al. "Neuron-glia interaction at the receptor level affects olfactory perception in adult Drosophila." Iscience 26.1 (2023).