研究表明,铁失调可能导致神经退行性疾病

过去的神经科学研究不断发现之间的联系偏离“正常”的铁代谢,也称为铁失调,和不同的神经退行性疾病,包括帕金森病(PD)和多发性硬化症(MS)。具体地说,与这些疾病相关的大脑区域被发现通常由小胶质细胞填充(即。居民免疫细胞)富含铁。

而铁之间的关系失调和神经退行性疾病是有据可查、铁的方式积累的生理影响小神经胶质细胞和神经退行性变的尚未完全理解。全球卫生保健公司赛诺菲安万特的研究人员最近进行了一项研究,旨在填补这一空白的文学,通过更好地了解小胶质细胞如何应对铁。

“多年来它一直知道,铁在影响积累大脑区域在PD,女士和其他神经退行性疾病,”蒂莫西·哈蒙德的研究人员进行的这项研究,对MedicalXpress说。“这是我们可以看到的病人使用核磁共振成像,它已被证明,铁含量增加的疾病。我们也有我们自己的进步的MS患者的数据显示大脑小胶质细胞的铁失调,大脑的居民免疫细胞。”

关键目标的哈蒙德和他的同事们最近的研究是为了更好地理解铁积累小胶质细胞如何影响这些细胞的功能和健康。他们的工作建立在先前的研究,在2012年发现的iron-dependent的细胞死亡形式,称为ferroptosis。

Ferroptosis是细胞死亡的一种形式iron-dependent介导的脂质过氧化反应,这一过程损伤脂质氧化。在他们的论文中,研究人员推测,iron-laden小胶质细胞易受ferroptosis,这可能在神经退行性疾病中发挥作用。

“我们必须利用几种方法在这项研究中,包括单细胞转录组和CRISPR,但真正的工具允许我们梳理这些机制是一个复杂的人类iPSC-derived细胞tri-culture包含小胶质细胞、星形胶质细胞,和neurons-three大脑中主要的细胞类型,”哈蒙德解释道。”这个工具以前开发的一个科学家团队,肖恩·瑞安,他也是我们的论文的第一作者。

进行他们的实验中,研究者在tri-culture小胶质细胞生长系统。通过一系列基因和实验技术,然后显示这些小胶质细胞也积极响应铁和容易ferroptosis。

此外,该团队发现一种铁过载引起小胶质转变转录状态,这与观察小胶质细胞中转录组签名大脑组织从已故的PD患者。当他们从tri-culture移除小胶质细胞系统时,哈蒙德和他的同事注意到,铁诱导系统中神经毒性显著放缓。这表明小胶质细胞反应铁过载在神经退化中起到至关重要的作用。

这项研究是第一个显示iron-laden小胶质细胞可能导致不同的PD和其他神经退行性疾病。在未来,它将为新的重要发现,潜在的通知治疗这些疾病的新干预措施的发展。

“我们认为小胶质细胞实际上是在保护神经元,铁和安全地储存有毒,但随着时间的推移,小胶质细胞变得不知所措,死,释放储存铁,导致神经元死亡,”哈蒙德说。“我们必须小心小胶质细胞治疗目标,因为它们执行很多有益的活动,但是如果我们能找到一个有针对性的方法,这将是一个重要的节点与过度帕金森氏症等疾病铁积累。”

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