大脑支持细胞控制昼夜节律的新作用

星形胶质细胞是包围并支持大脑神经元的“看守”细胞，它在昼夜节律(人体24小时内部时钟)中发挥着比以前所了解的重要得多的作用。

医学研究ob欧宝直播nba委员会(MRC)资助的研究今天发表在该杂志上科学发现这些星形细胞以前认为只有支持神经元在调节昼夜节律中，实际上可以引领身体内部时钟的节奏，并已首次显示能够控制哺乳动物中日常行为的模式。

这项新研究的发现可能为在昼夜节律被打乱时开发新的治疗方法铺平道路。昼夜节律被打乱会导致时差反应和睡眠紊乱，还会导致一系列健康问题，从精神障碍到痴呆、糖尿病和癌症。

昼夜节律在维持人体健康方面是众所周知的，尽管已经发现身体上的许多不同类型的细胞具有自己的内部时钟，但这些时钟的时间主要由Suprachiasmatic核（SCN）控制，一个小下丘脑的脑区，充当负责调节日常行为的主时钟。

这项新研究由英国医学研究委员会(MRC)位于剑桥的分子生物学实验室(LMB)领导，使用显微镜成像来观察SCN星形胶质细胞和神经元的详细内部分子时钟计时。令人惊讶的是，这表明尽管两种细胞都有自己的生物钟，但它们的调节方式不同，在一天的不同时间活跃。人们发现，这种微妙的相互作用对于保持整个SCN的正常运转至关重要。

在这个初步发现之后，科学家发现遗传改变的小鼠沉默他们的内部体钟表现出对他们的SCN功能和行为的破坏，但出乎意料地发现，仅通过单独的星形胶质细胞恢复遗传功能时钟使小鼠能够调节他们的日常活动。这意味着即使星形胶质细胞是具有工作内钟的动物中唯一的细胞，仍然观察到小鼠的日常行为模式。当研究人员将这种行为模式与其神经元时钟工作的小鼠进行了比较时，他们发现SCN中的受调节活性的时期约为1小时，这也被小鼠行为反映，表明星形胶质细胞能够控制动物对自己的细胞特定调谐的行为。

该研究还透露，谷氨酸，脑和中枢神经系统中的神经递质，作为用于将时间线索的化学信号从SCN的工作星形胶质细胞传达到其无线电神经元合作伙伴。

“星形胶质细胞可以像神经元一样有效地在动物体内产生和传递昼夜节律信号，这一发现让我们非常惊讶，”伦敦帝国理工学院痴呆症讲师、英国痴呆症研究所研究员马尔科·布兰卡乔博士(Marco Brancaccio)说，他也是论文的第一作者。之前在MRC的LMB进行这项研究。“我们从之前的研究中知道，这些细胞在生物钟中发挥了作用，但我们不知道它们可以重新启动神经元的昼夜节律功能。这为生物钟的神经生物学增加了一个全新的、意想不到的维度，并为未来的研究和开发治疗提供了一些令人兴奋的途径。”

“这是第一次证明星形胶质细胞，我们以前忽视的细胞才能支持细胞，实际上可以控制动物行为。这是神经科学领域的重大进步，“MRC的LMB和本文的高级作者，神经生物学师博士迈克尔黑斯廷斯博士补充道。

Joanna Latimer博士，神经科和MRC的心理健康主管说：“近年来，越来越清楚的是身体的破坏内部时钟通过转移工作，痴呆症和其他神经系统疾病可能对我们的健康和福祉产生危险的影响。这项研究是更好地理解大脑如何控制这些的重要一步昼夜节律在分子和细胞水平上，如果我们要更有效地管理这些疾病的影响，这是一个重要的进步。”

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