科学家捕捉到我们神经系统中“星星”的多样性
弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)的科学家发现,星形胶质细胞在大脑和脊髓中的位置可能会影响它们在维持身体神经系统中的作用。这一发现可以帮助科学家揭示神经退行性疾病的原因,如运动神经元疾病和各种形式的痴呆症。
作为他们研究的一部分发表在大脑,克里克团队检测了星形胶质细胞的功能细胞它们连接整个神经系统并分泌不同的蛋白质来帮助维持神经元的健康。他们改变了这些细胞的区域特征或“邮编”,以观察来自大脑不同区域的星形胶质细胞是如何运作和应对压力的。
他们发现,来自控制我们认知活动、体温、睡眠和情绪的背侧前脑的星形胶质细胞,向控制我们运动功能的腹侧脊髓的星形胶质细胞分泌不同数量的各种蛋白质。
他们还测试了不同的星形胶质细胞对压力刺激的反应神经退行性疾病。细胞根据其邮政编码的不同程度响应,表明来自神经系统的不同区域的星形胶质细胞可能在疾病中不同。
“承认一个细胞之间的联系的邮政编码和它的功能可以开辟新的途径研究人们如何发展神经退行性疾病,也告知未来的干细胞疗法,”本·克拉克说联合作者从人类干细胞和神经退行性变的实验室克里克和伦敦大学学院。
细胞的教育
为了建立细胞的邮政编码差异,研究人员从人类诱导的星形胶质细胞中培养出来多能干细胞。这些主干细胞可以分化成人体任何部位的任何细胞。
这一有价值的研究工具绕过了人工基因操作或动物模型的需求,尽管人工基因操作或动物模型在一系列基础和应用神经科学中非常有用,但尚未提供毁灭性神经疾病(如运动神经元疾病)急需的治疗方法。帕金森氏症和老年痴呆症。
映射肌萎缩性侧索硬化症
运动神经元疾病,又称肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS),是一种进展迅速的退行性疾病。它是一种疾病的一部分,还可能包括一种称为额颞叶变性(FTLD)的痴呆。患者通常会丧失运动、语言能力,并最终丧失呼吸能力,大多数患者在确诊后只能存活3-5年。目前还没有能有效改变预后的治疗方法。
“我们迫切需要了解神经退行性疾病的细胞和分子机制,以指导有效疗法的发展。我们的研究显示,星形胶质细胞的区域编码差异表明,根据疾病的解剖焦点,可能需要不同的策略来针对它们的反应,”克里克和伦敦大学学院人类干细胞和神经退行性变实验室的组长Rickie Patani说。国立神经内科和神经外科医院的神经科顾问医师
“有很多研究检查了在神经退行性变中失去的神经元的区域定义数量的变化,但我们的工作表明,它们的胶质邻居的细胞‘邮编’可能也在这种情况下发挥了重要作用。”
研究小组现在想将这些星形胶质细胞的功能与肌萎缩性侧索硬化症患者的干细胞生长的星形胶质细胞进行比较,以缩小与神经退行性变相关的可能触发因素。
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