研究显示司机的大脑细胞损伤神经退化

科学家们早就知道,补体级联,一组免疫系统蛋白质,防止感染。但近年来,研究人员发现大脑中的新角色为系统,包括帮助削弱大脑细胞之间的连接,或突触,帮助塑造了神经系统早期的生活。他们还发现这种途径可以成为成年人的大脑特异表达,导致细胞损伤和细胞死亡疾病如阿尔茨海默氏症和精神分裂症。但研究人员不知道如何发生。

领导的一个新的研究部分斯坦利精神病学研究中心的科学家麻省理工和哈佛大学已确定第一个已知补充系统的调节器在成年人的大脑:神经元Nptx2 pentraxin蛋白质。失去Nptx2离开了级联不加以控制,加剧了突触的破坏。在神经退行性病变模型,研究人员克服这些影响,提高Nptx2或阻止补充蛋白质在细胞水平,表明治疗策略针对补充系统可以预防甚至逆转损伤大脑细胞在神经退行性疾病。

这项工作发表在3月29日出版的科学转化医学。

“还有恰恰缺乏了解的因素和事件序列驱动神经退行性疾病,”研究文章的第二作者Borislav Dejanovic,科学家在斯坦利中心现主任守夜神经科学。“这样的结果帮助我们了解调节突触和损失认知能力下降这是毁灭性的病人和他们的家属。”

“这项研究有助于新兴的补体级联的角色在一系列神经紊乱,”摩根说,文章的第二作者和广泛的核心机构成员,斯坦利中心主任,神经科学教授,麻省理工学院大脑与认知科学系的和一个附属Picower研究所学习和记忆。“斯坦利中心,我们努力阐明各种脑部疾病普遍机制,揭示意想不到的连接和有前途的治疗途径,可能有一天患者受益。”

Dejanovic和盛领导工作以及文章的第二作者保罗·沃利神经科学教授约翰·霍普金斯大学医学院的。

一个过分热心的级联

在大脑中,补充蛋白质绑定到突触作为“吃我”的信号,提醒称为小神经胶质细胞的免疫细胞吞噬和破坏细胞连接。科学家们推测,这个过程通常是在中央严格监管神经系统保护健康的细胞免受伤害,但是他们还没有发现任何分子在成年人的大脑调节通路。

研究人员提出,pentraxin家族成员的蛋白质是可能的候选人,因为众所周知,这些蛋白质调节补充身体其它部位的活动。科学家们把注意力集中在pentraxin称为Nptx2,兴奋性神经元和分泌的是一系列神经紊乱的生物标志物。在阿尔茨海默氏症患者,额颞叶痴呆、精神分裂症和唐氏综合症,Nptx2脑脊液中耗尽,连接大脑和脊髓。

在他们的研究中,研究人员发现Nptx2直接和具体的活动结合,抑制C1q,补体级联的启动因素。

此外,在一个动物模型缺乏Nptx2,他们发现补充系统的活动增加以及破坏小胶质细胞的突触。当他们在这些动物通过消除C1q基因缺失或抗体阻断,突触大脑组织恢复。

在神经退行性病变动物模型过分活跃的小胶质细胞和高架补充活动,促进Nptx2在特定的生产大脑细胞导致减少补充活动,扭转了突触的损失。

人为因素

测试是否这种模式可能发生在人类身上,也是研究人员的补充和pentraxin蛋白质水平来衡量脑脊髓液从遗传额颞叶痴呆患者,症状之前和之后都发达。C1q和C3b水平,进一步激活补体蛋白级联,在有症状的病人比在基因携带者,发生前症状和Nptx2较低水平。该小组还观察到Nptx2水平必将C1q减少症状患者,建议丰富的C1q可以驾驶突触损失,导致痴呆的症状。

“这个生物标志物的发现帮助解释如何减少可能导致突触损失,“Dejanovic说。“当Nptx2减少,补充不再受限。”

工作支持抑制补体的治疗策略,这可能有一天改善患者症状神经退行性或神经炎症disorders-an方法目前被制药行业探索。

与此同时,研究人员将继续探索这个分子系统如何控制在健康和其他中枢神经系统疾病,如双相情感障碍。