神经胶质研究的先驱:重新发现威廉·劳埃德·安德里森对神经病理学的贡献
《Journal of Neurology》:William Lloyd Andriezen (c.1870–1906)
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时间:2025年11月29日
来源:Journal of Neurology 4.6
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本刊推荐:为厘清神经胶质细胞的分类与病理改变,研究人员开展对William Lloyd Andriezen(c.1870-1906)历史贡献的主题研究。通过梳理其采用Golgi银铬酸盐染色技术对多物种脑组织的比较研究,明确了神经胶质纤维细胞与原生质细胞的形态学差异及其在酒精性痴呆、癫痫等疾病中的病理变化,为现代神经胶质研究奠定了重要基础。
在神经科学发展的历史长卷中,神经胶质细胞的发现历程往往被简化为从维尔肖(Rudolf Virchow)提出神经胶质概念(1850年代),到德尔里奥-奥尔蒂加(Pío del Rio-Hortega)区分微胶质细胞和少突胶质细胞(1919-1921)的线性叙事。然而,这段历史中一个关键人物却长期被忽视——威廉·劳埃德·安德里森(William Lloyd Andriezen, c.1870-1906)。这位英年早逝的神经病理学家在19世纪90年代开展的先驱性工作,不仅提前数十年预见了现代神经胶质生物学的重要概念,更建立了世界上首个系统性的脑组织库。
安德里森的研究开展于神经科学发展的关键时期。当时,虽然德特斯(Otto Deiters)等人已通过显微镜观察到星状胶质细胞,但科学界普遍将成人脑中的所有神经胶质细胞笼统地归为"蜘蛛细胞"一类。这种简单的分类无法解释不同脑区胶质细胞的形态和功能差异,更阻碍了对神经系统疾病病理机制的理解。安德里森敏锐地意识到,必须建立更精细的神经胶质分类系统,才能推动神经病理学的发展。
为解决这一问题,安德里森在1893年加入韦克菲德的西区精神病院(West Riding Asylum)后,系统开展了跨物种的比较神经解剖学研究。他改进了高尔基(Camillo Golgi)发明的银铬酸盐染色技术,使其能更清晰地显示脑组织中的细胞结构。利用这一技术,他对从文昌鱼(amphioxus)、七鳃鳗(petromyzon)到鱼类、两栖类、哺乳类(猫、兔、大鼠、猴)乃至人类的脑组织进行了系统观察。
这些研究产生了突破性发现。安德里森首次明确区分了两种不同类型的神经胶质细胞:存在于白质中的"神经胶质纤维细胞"(neuroglia fiber cell)和主要分布于灰质中的"原生质神经胶质细胞"(protoplasmic neuroglia cell)。他特别指出,原生质细胞在血管周围形成致密的网状结构,既支撑血管元素,又保护神经元免受损伤。这一发现不仅挑战了当时将所有神经胶质细胞统称为"蜘蛛细胞"的主流观点,更提前预示了现代对星形胶质细胞(astrocyte)血管周足(perivascular endfeet)功能的理解。
在病理研究方面,安德里森应用这些发现深入分析了神经系统疾病的机制。在关于"酒精性精神病"的研究中,他首次描述了在这种毒性精神疾病中神经元和原生质神经胶质细胞的病理改变。而在对"癫痫性痴呆和癫痫性低能"的研究中,他观察到脑组织中"神经胶质纤维细胞的硬化性过度生长"——这一现象现在被称为星形胶质细胞增生(astrocytosis),同时伴有神经细胞和纤维的破坏与萎缩。
安德里森的另一重要贡献是建立了系统性的脑组织存档方法。在西区精神病院期间,他收集保存了超过100例人脑标本,被后世学者认为是世界上首个"脑库"(brain bank)的创建者。这一创新为比较病理学研究提供了宝贵资源,也使他的研究发现建立在扎实的大样本基础上。
除了神经胶质研究,安德里森还对垂体功能提出了前瞻性见解。在1894年发表的论文中,他推断垂体对脊椎动物中枢神经系统具有"重要的营养影响",并预测了垂体切除或破坏可能导致的临床后果,这一观点在当时极具创新性。
关键技术方法方面,安德里森主要依靠改进的Golgi银铬酸盐染色技术进行脑组织染色,结合跨物种比较解剖学方法(涵盖文昌鱼、七鳃鳗、鱼类、两栖类、猫、兔、大鼠、猴和人类),利用西区精神病院存档的100余例人脑标本开展病理学研究。
通过改进Golgi染色技术和多物种比较,安德里森首次明确区分神经胶质纤维细胞和原生质神经胶质细胞,发现它们在灰质和白质中的不同分布及血管周支撑功能。
应用上述分类方法,他系统描述了酒精性精神病中神经元和原生质神经胶质细胞的改变,以及癫痫性脑病中的星形胶质细胞增生现象。
基于形态学研究,他提出垂体对中枢神经系统具有重要营养调控作用的假说,预测了垂体功能异常的临床后果。
他建立的系统性脑组织收集和保存方法,为神经病理学研究提供了重要资源,开创了脑库建设的先河。
安德里森的研究虽然在当时未得到充分重视,但其开创性工作为现代神经胶质生物学奠定了重要基础。他提出的神经胶质细胞分类方法比米哈伊·冯·伦霍塞克命名"星形胶质细胞"早两年,对胶质细胞血管周功能的描述更是提前数十年预示了现代血脑屏障研究的重要方向。他在36岁英年早逝,但其贡献已被重新评价为神经科学史上不可或缺的一环。这项发表于《Journal of Neurology》的研究不仅恢复了安德里森在神经科学史上的应有地位,更提醒我们科学进步往往建立在被遗忘的先驱工作之上。
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