脑监护人去除垂死的神经元
![Salk scientists show that two immune cell receptors, called Mer and Axl, are responsible for consuming dead or dysfunctional brain cells. An accumulation of dead cells (green spots) is seen in the subventricular zone (SVZ) -- a neurogenic region -- of the brain in a mouse lacking the receptors Mer and Axl. (Blue staining marks all cells.) No green spots are seen in the SVZ from a normal mouse. Credit: Salk Institute 脑监护人去除垂死的神经元](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2016/brainguardia.jpg)
通过青春期,您的大脑已经含有大部分神经元,即您的余生。但是,几个地区继续生长新神经细胞 - 并且需要细胞哨兵的服务,通过摆脱死亡或功能障碍细胞来保持脑安全的专门免疫细胞。
现在,Salk科学家发现了垂死和死神经元被清除的令人惊讶的程度,并且已经确定了这种过程的关键的特定细胞交换机。这项工作有详细的自然2016年4月6日。
“我们发现了受体免疫细胞在脑“既有健康和受伤的国家一样至关重要,”工作高级作者Greg Lemke表示,分子神经生物学的Salk教授和FrançoiseGilot-Salk椅的持有者。“这些受体可能是神经退行性条件或炎症的潜在治疗靶标- 相关疾病,如帕金森病。“
二十年前,LEMKE实验室发现,免疫细胞表达称为TAM受体的关键分子,因为它已成为许多实验室中自身免疫和癌症研究的重点。TAM受体,称为MER和AXL中的两种,帮助称为巨噬细胞的免疫细胞充当垃圾收集器,识别和消耗超过1000亿死细胞每天都在人体中产生。
对于目前的研究,团队询问Mer和Axl是否在大脑中做了相同的工作。专门的中枢神经系统巨噬细胞称为MICRIGLIA占大脑中的约10%的细胞,在那里他们检测到,响应和破坏病原体。研究人员在其他健康小鼠的微胶质细胞中移除了AXL和MER。令他们惊讶的是,他们发现没有两种受体导致死细胞的大量堆积,而不是大脑中的任何地方。仅在观察到新神经元 - 神经发生的生成的小区域中被观察到细胞尸体。
许多细胞在成年神经新生过程中正常死亡,但它们立即被小胶质细胞吃掉。Paqui G. Través是这篇论文的第一作者之一,也是索尔克研究所的前助理研究员,他说:“在正常的大脑中,即使是检测一个死亡的细胞也非常困难,因为它们被小胶质细胞有效地识别和清除。”“但在缺乏Mer和Axl的小鼠神经源性区域,我们发现了许多这样的细胞。”
当研究人员更密切地检查这个过程时,通过标记小鼠的小鼠的小鼠缺少MER和AXL,他们注意到了其他有趣的东西。迁移到嗅灯泡或嗅觉中心的新神经元急剧增加,没有AXL和MER周围。缺乏TAM受体的小鼠在嗅鳞片中的新产生的细胞增加了70%,而不是正常小鼠。
根据Lemke的说法,这种未经检查的新神经增长如何影响鼠标尚未知道鼠标的气味感受尚不清楚的是。但是,如此多的生活神经细胞能够迁移到嗅灯泡在没有受体的情况下表明MER和AXL除了清除死亡细胞外,它们还可以靶向生命,但功能性受损细胞。
“看起来好像神经发生区域中的细胞死亡大部分是由于细胞的内在死亡,而是由于微胶质细胞本身的结果,这是通过吞噬杀死细胞的一部分,”lemke说。“换句话说,这些新生儿神经元祖细胞的一些实际上是活着的。”
这不一定是健康的大脑中的坏事,lemke补充道。大脑产生更多的神经元,它可以使用,然后剪切不需要的细胞。然而,在发炎或患病的大脑中,毁灭生活细胞可能是反馈。
LEMKE实验室做了一系列的一系列实验,以了解TAM受体在疾病中的作用:他们看着AXL和MER在帕金森病的小鼠模型中的活动。该模型产生以遗传形式存在的人蛋白质,导致大脑的缓慢变性。该团队看到AXL在这种环境中更加活跃,与其他研究一致,表明AXL增加是组织中炎症的可靠指标。
但当研究人员从帕金森氏症小鼠中取出Axl和Mer时,他们感到很惊讶。与患有这种疾病但小胶质细胞正常的小鼠相比,缺少Axl和Mer的小鼠实际上活得更长,而不是更糟。这可能是因为Axl和Mer瞄准并摧毁了生病的、功能失调的神经元。在疾病存在的情况下,可能会有比正常情况更多的功能失调神经元,所以Axl和Mer可能会导致太多神经元的破坏,实际上加速了疾病的发生。
“似乎我们可以通过操纵AXL和MER来修改动物模型中疾病的疗程,”纸张和前赛术研究助理的联合第一作者劳伦斯四格列德说。小组注意,需要进行更多研究以确定调节TAM受体是否可以是涉及涉及小胶质细胞的神经变性疾病的可行疗法。
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