研究揭示了脑肿瘤和癫痫发作之间的重要环节

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信用:人类脑项目

根据科学家在贝勒医学院和德克萨斯儿童医院的科学家的研究,在可能的情况下,可以在可能的脑肿瘤中检测脑肿瘤并在癫痫发​​作之前消除它们。

在该研究中,该研究发表在杂志中自然神经科学,科学家们报告了大脑中特定脑细胞的出现小鼠模型中的进展标志着和脑肿瘤入侵。改善对脑肿瘤的原因癫痫发作的理解可能导致防止它们或治疗它们的策略。

“我们通过研究正常的脑细胞开始这个项目,”Co-Enviners博士表示,德克勒儿童医院的神经系统研究所的干细胞和再生医学中心副教授博士本杰明博士说。“大脑具有数十亿个细胞,其中仅30%是神经元。星形胶质细胞是剩余70%的主要细胞类型。令人惊讶的是,由于神经元的细节,星形胶质细胞尚未详细研究。”

“虽然星形胶质细胞通常被广泛地分类为一种细胞类型,但这些细胞进行的职能中存在大量的多样性,”Co-Senution作者乍得Creighton副教​​授和Dan L Duncan综合癌症成员副教授说贝勒的生物统计数据中心部。

星形胶质细胞在大脑中发挥不同的作用,支持神经元的功能,参与突触形成和功能以及神经递质的释放,使血脑屏障和其他功能。未知的是所有这些功能是否由星形胶质细胞的不同亚群进行。本研究探讨了大脑中最神秘,最丰富的细胞类型的细胞和功能多样性。回答这一基本问题是这项调查的起点。

更好地理解未被珍贵的星形胶质细胞

研究人员服用了小鼠星形胶质细胞的群体,直到现在被认为是一种细胞类型,其具有很小的细胞类型,并且使用在细胞表面上表达的分子标记物根据表达的细胞表面标记物将细胞分成群体。他们确定了五个亚群 - 科学家称为它们亚,B,C,D和E - 各自包含细胞表面标记的独特组合。这些亚步骤始终存在于大脑的几个不同区域。

进一步的研究表明,星形胶质细胞的每种亚群表达了不同的基因组。这些分子签名表明每个亚贫困都可能在大脑中发挥不同的角色。特别是,科学家对亚群C感兴趣,表达了与突触相关的大量基因,该交叉点传递脑中神经元网络网络的神经冲动。

研究人员比较了星形胶质细胞的不同群体的能力,以支持神经元之间突触的形成和功能。

“在实验室中,我们将周性细胞的个体亚群与神经元组合并测得的突触形成和功能,”表示。“我们发现与亚潜水素孵育的神经元比与其他亚群孵育的神经元孵育更多的突触。”

总之,这些结果表明,正常小鼠脑中的星形胶质细胞包含至少五种不同的亚群,差异支持突触形成和功能。

将星形胶质细胞与人胶质瘤联系起来

“星形胶质细胞与许多神经系统病症有关,包括伤害,多发性硬化症,自闭症,精神分裂症,阿尔茨海默氏症和帕金森病和脑肿瘤。鉴于我们发现多样化的星形胶质细胞群体,我们想知道这些群体是否也可以向一系列不同的星形贡献神经系统疾病,“据说说。

Deeneen Lab的一个利益是识别调节星形胶质细胞发育的机制以及这些细胞如何为神经疾病有助于神经疾病,特别是人胶质母细胞瘤多形形,最具侵略性和致命的脑肿瘤类型。在这些类型的癌症中,约80%的肿瘤包括转化的星形胶质细胞样细胞,并且与正常脑组织的情况一样,这些肿瘤细胞群的多样性并未详细研究了脑肿瘤中的脑肿瘤的功能。

在这种情况下,科学家使用了不同的方法来确定人胶质细胞母细胞瘤中的星形细胞样细胞是否包括不同的星形胶质细胞群。

“我们使用公开可用的基因组数据集来帮助我们了解彼此不同类型的星形胶质细胞,”Creighton说。“基因组数据集编制全基因组 - 所有基因 - 不同类型的细胞。使用这种资源,我们发现每种类型的人体星形胶质细胞都显示出非常独特的基因活化模式。它通过将这些模式与脑癌相关的模式进行比较或使用公共数据的癫痫,我们发现了特定类型的星形胶质细胞似乎在这些疾病中具有作用。“

支持这一点似乎在人胶质母细胞瘤中发挥作用,研究人员遗传设计了两种疾病的两种小鼠模型,并观察到半鼠肿瘤中的星形胶质细胞群也存在。亚步骤也存在于人胶质母细胞瘤多形状的原发性人类标本中。

星形胶质细胞和癫痫发作

胶质母细胞瘤的一个醒目特征,通常导致肿瘤的发现,是癫痫发作。

一场人员在一次与Jeffrey L. Noebels博士谈论这项研究。诺贝尔斯是贝勒蓝鸟圈发育神经源性实验室的神经病学,神经科学和分子和人类遗传学教授,是癫痫的领域的领导者,被叫声称,“你的老鼠癫痫发作了?“”他们这样做,“耶特说。

这种对话导致计划在胶质瘤的小鼠模型中规划一系列实验,以确定癫痫发作的时间等级以及肿瘤内的星形胶质细胞样细胞的不同子群与癫痫发作有关。

这些实验的结果表明,随着肿瘤的增长,相邻神经元的兴奋性逐渐增加。出生后七十天,小鼠的可见癫痫发作与星形胶质细胞亚贫化的出现相关。进一步将这些白胶质细胞样群体与癫痫发作相关联,该专家表现出亚群C表达与癫痫相关的大量基因。

虽然亚贫化C似乎参与了胶质母细胞瘤的小鼠模型中的癫痫发作,但群B和D显示它们能够在实验室测定中迁移更多,而不是群体C.

“一切都在一起,来自胶质母细胞瘤的小鼠模型的证据表明,随着肿瘤的发展,不同的星形胶质细胞样细胞在肿瘤内发育,并执行与两个重要肿瘤特征有关的不同功能,可以导致的突触不平衡。癫痫发作和肿瘤迁移可能导致肿瘤侵袭其他组织,“据说是肿瘤侵袭,”塞米德说。

“脑肿瘤引起的癫痫患者的患者不到一半,可以帮助现有的抗癫痫药物,”工作共同作者诺贝尔斯说。“我们不明白恶性细胞如何引起癫痫发作,或者为什么癫痫发作在肿瘤手术后持续存在。直到现在,我们只能在以后的误导性阶段研究这种脑组织。我很兴奋,这个小鼠的下一代实验模型将允许我们为了学习,在癫痫发作之前,首次研究人类肿瘤的最早影响人类肿瘤在癫痫发作前的脑电站。这些研究将是患者护理的主要进步,允许临床医生绕过寻找有效治疗的珍贵月份才能停止癫痫发作。因为癫痫发作自己损坏组织,及时有效治疗是本质的。“


进一步探索

研究人员研究了可能导致ALS和Alzheimer的星形胶质细胞

更多信息:Chia-Ching John Lin等,鉴定不同的星形细胞种群及其恶性类似物,自然神经科学(2017)。DOI:10.1038 / NN.4493
信息信息: 自然神经科学

由...提供贝勒医学院
引文:研究揭示了脑肿瘤和癫痫发作(2017年2月7日)从HTTPS://medicalXpress.com/news-vital-links-brain-tumors.html检索到脑肿瘤和癫痫发作(2017年2月7日)之间的重要环节
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