星形胶质细胞功能障碍引起的认知能力下降

痴呆症患者蛋白质积聚在星形胶质细胞可能引发异常的抗病毒活性和记忆丧失,临床前研究表明由威尔康奈尔医学调查。

在细胞叫做神经元功能障碍,这在整个传输消息大脑,一直是头号嫌疑犯痴呆有关的认知障碍。但一项新的研究,发表在科学的进步4月19日,表明non-neuronal异常免疫活动大脑细胞被称为星形胶质细胞足以导致痴呆认知障碍。发现可能导致新的治疗方法,减少过度免疫活动在星形胶质细胞及其不利影响其他脑细胞和认知。

“星形胶质细胞功能障碍可以独自开车记忆丧失,即使神经元和其他细胞健康,”文章的第二作者安娜·奥尔博士说,南和额颞叶痴呆研究的助理教授Stephen Swid Feil家族大脑和思维研究所和海伦的一员和罗伯特Appel阿尔茨海默病研究所威尔康奈尔医学。“我们发现,在老鼠身上,星形胶质细胞可以通过其抗病毒活动引起的认知能力下降,从而使神经元活跃。”

尽管神经元已经深入研究了老年痴呆症和其他疾病,少得多的研究都集中在星形胶质细胞上,许多科学家认为只扮演配角神经元在大脑健康。

“我们非常感兴趣的星形胶质细胞的角色认知和行为障碍,”她说。“这些细胞是大脑中的流行和执行各种重要功能,但他们参与痴呆等神经认知障碍知之甚少。”

当调查人员,包括第一作者Avital Licht-Murava博士的博士后或者实验室,检查组织样本从已故的人被诊断出患有老年痴呆症或额颞叶痴呆,他们发现一种叫做TDP-43的蛋白质的积累在星形胶质细胞在海马体中,记忆的大脑区域至关重要。

了解这种蛋白质积累的影响,研究小组在小鼠模型进行了一系列的实验和脑细胞生长在实验室。其他高级调查员导致这项研究包括Robert Schwartz博士威尔康奈尔医学博士罗伯特Froemke纽约大学。

在星形胶质细胞在老鼠中,积聚的TDP-43足以导致进步的失忆而不是其他行为变化。“在海马区星形胶质细胞似乎更容易受到这种病理。”她说。

理解记忆丧失的原因分子水平上亚当·奥尔博士文章的第二作者,神经科学研究的助理教授Feil家庭大脑和思维研究所和Appel成员阿尔茨海默病研究所威尔康奈尔医学、分析基因表达,发现高水平的抗病毒基因活动,即使没有病毒存在于大脑。

星形胶质细胞产生过多的免疫信使称为趋化因子,它可以激活CXCR3趋化因子受体通常发现在浸润免疫细胞。令他们吃惊的是,这个团队发现,在海马体神经元受体CXCR3水平升高,神经元和CXCR3受体过度活动活跃,”安娜·奥尔博士说。

“封锁CXCR3减少神经元活动的单个神经元和消除CXCR3通过基因工程小鼠减轻认知缺陷星形TDP-43累积造成的,”亚当·奥尔博士说。这些实验表明,受损的星形胶质细胞可以在痴呆有不利的作用,他说。

调查人员都是兴奋通过他们的研究结果的潜在临床意义。

“有效疗法,我们需要考虑星形胶质细胞与神经元,”安娜·奥尔博士说。

目标确定免疫途径的药物可能有助于改善痴呆患者的认知功能。她指出,科学家们已经测试CXCR3阻滞剂治疗关节炎和其他炎症性疾病的临床试验。这些药物可能被测试和重新设定痴呆。

这项研究还可以提供深入了解抗病毒免疫反应会引起认知功能障碍。先前的研究已经联系病毒感染阿尔茨海默氏症和长期记忆丧失和脑雾等神经认知的影响。在星形胶质细胞异常免疫活动可能导致这些认知效果以及提高个人的易受病毒感染,这可能会进一步加剧大脑健康和促进某些情况下的痴呆症。

研究小组目前正在研究如何TDP-43改变在星形胶质细胞抗病毒活动和这些变化是否增加大脑对病毒性病原体的易感性。

“星形胶质细胞可以促进弹性或易受大脑疾病,”安娜·奥尔博士说。“了解他们如何使认知功能或事业认知能力下降理解大脑健康将起到至关重要的作用,发展有效的疗法。”