鉴定了维持pH平衡的重要脑机制

根据伦敦大学学院研究人员在老鼠身上进行的一项新研究，一种被称为星形胶质细胞的脑细胞在防止大脑酸化中起着至关重要的作用。

研究人员希望他们的发现，发表在自然通讯，可以帮助进一步了解几种常见的脑病，这些疾病涉及pH平衡的紊乱，如中风和癫痫，并可能支持研究新的治疗方案的发展。

领导作者Shefeeq博士TheParambil（UCL神经科学，生理学和药理学）表示：“人类脑消耗巨大的能量，其速度估计等于运行马拉松的人腿肌肉。这种高代谢率产生大量的酸，但到目前为止，它并没有完全清楚大脑如何保护本身免受有害酸化。我们现在发现脑胶质细胞星形胶质细胞在维持大脑中的健康pH平衡方面发挥着重要的家务作用。我们相信重要的是，考虑到脑pH值可以作为智商的潜在生化标志物，并且随着几种心理和老化相关的脑病的发展，脑酸化的强烈关联。“

形状像星星的星形胶质细胞是一种胶质细胞，是非神经细胞它构成了我们的中枢神经系统。研究人员猜测星形胶质细胞可能对pH调节很重要，因为它们可以控制碱性碳酸氢盐的运动，以及通过感知神经元信号分子来监测局部大脑活动。

通过研究活小鼠和脑细胞样本，研究人员能够鉴定星形胶质细胞在大脑的有源区域保持pH平衡的机制。他们发现，小鼠脑释放碳酸酯中的至少三分之一的星形胶质细胞，其抵消了神经元细胞释放的质子的酸度。碳酸氢盐释放对应于大脑中的局部活性水平，因为该机制不断响应脑活动的变化，以保持平衡并支持神经细胞处理信息的活性。

该研究团队还培育了一只缺乏这种基因工程的老鼠星形胶质细胞机制，发现动物的大脑不再能够保持pH平衡和酸度受阻正常的脑功能。

该研究是由伦敦大学学院神经科学、生理学和药理学、伦敦大学学院皇后广场神经研究所和智利Estudios中心(Científicos)的研究人员合作完成的。

Alexander Gourine教授(伦敦大学学院神经科学、生理学和药理学)是这篇新论文的资深作者，他最近领导的另一项研究发现了星形胶质细胞的另一个重要作用，因为它们使大脑能够通过激活神经来监测和调节自己的血液流动细胞控制心脏和血管保持适当水平的全身性动脉血压。

瓜里教授说：“酸在脑中以CO的形式产生₂和人脑会产生惊人数量的CO₂- 每天比75升。这件事₂只有通过脑循环才能从大脑中移除。大脑一氧化碳不受控制的波动₂并且pH对神经元功能有害，最近的证据表明，老化和神经变性疾病的发展，如阿尔茨海默，与脑pH的逐步降低有关。我们的研究将星形胶质细胞识别为控制当地脑病和全球脑血流量的关键参与者。所确定的机制可能被证明是发展脑疾病新治疗的有效目标。“

该研究的联合主导作者帕特里克霍福德博士（UCL神经科学，生理学和药理学）补充说：“我们跨越半球，以使所有必要的专业知识带到一起，以回答这一基本，而是探讨的问题。我非常高兴为这项研究做出贡献可能会增加我们对的理解脑疾病。”

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