创伤性脑损伤干扰免疫系统细胞的回收过程中大脑细胞,发现研究

在美国每年约有150万人在创伤性脑损伤由于秋天,车祸,或运动损伤,从而造成直接和长期残疾。

马里兰大学医学院(UMSOM)研究人员想更好地了解发生了什么大脑在受伤,所以他们在老鼠身上进行了一项研究,以确定不同类型的小鼠的大脑细胞反应严重的创伤。在一项新的研究发表在1月的问题自噬创伤性脑损伤后,他们发现,大脑的免疫系统细胞的内部回收功能大幅放缓,让废物堆积,影响康复受伤。

研究人员还发现,用药物治疗的老鼠有创伤性脑损伤,促进细胞回收提高了老鼠从伤病中恢复的能力,解决水迷宫,小鼠的记忆功能。

“许多药物和治疗创伤性脑损伤提出了可能的解决方案,但是没有一个人曾经在实践工作,”首席研究员玛尔塔利平斯基说,博士,麻醉学和解剖学与神经生物学副教授UMSOM和冲击的一员,创伤,麻醉学研究(STAR)中心马里兰大学医学中心(UMMC)。”可能是为病人设计药物,促进这种细胞回收可能逆转或防止损伤创伤性脑损伤,我们看到在我们的动物研究。我们正在继续学习更多关于创伤的分子和细胞生物学机制,所以我们可以使用更多的指导方法来开发解决方案。”

身体的细胞定期回收他们自己的磨损或损坏的部分积累通过正常磨损,感染,或受伤的过程称为自噬。大多数细胞在大脑中使用这一过程清理自己的垃圾和回收规模较小。在先前的研究中,利平斯基博士的研究小组表明,创伤性脑损伤的能力降低(细胞发送电子推动回收他们自己的损坏部分,然后导致这些神经元死亡。然而,一些细胞在大脑中可以执行回收的壮举,比如居民免疫细胞在大脑中被称为小神经胶质细胞,它可以吞噬、消化和循环整个受损或死亡的细胞组织。

创伤性脑损伤后,白细胞细胞排斥的血脑屏障就进入大脑和一起工作的小神经胶质细胞吃和移除受损的细胞。在这个新的研究中,利平斯基博士的研究小组专注于免疫cells-microglia和白细胞——大脑创伤性脑损伤后,发现像神经元,其回收功能也被抑制。

“利平斯基博士的发现循环功能抑制免疫细胞在神经元和演示是多么重要神经科学家完全理解复杂系统参与了创伤性脑损伤,”马克Gladwin院长说,医学博士,谁是马里兰大学的医学事务副总裁,巴尔的摩,约翰·z和作者UMSOM k·鲍尔斯杰出教授。“发展中创伤性脑损伤的有效药物治疗需要更深入地理解这些细胞间的相互作用和影响的每一个细胞类型对大脑的生态系统”。

展示完整的回收过程对创伤性脑损伤的影响和恢复,利平斯基博士和她的团队受阻的一个重要蛋白质需要执行免疫细胞的回收函数与脑损伤小鼠的大脑中。这些老鼠有经验的一个更大的抑制细胞的回收流程,导致更多炎症在他们的大脑。他们甚至表现更糟糕的是,以他们的能力来解决水迷宫,比老鼠只有脑损伤。这些发现表明大脑中的免疫细胞的回收功能脑外伤后对经济复苏至关重要。相反的,促进它可能减少创伤的影响。

测试,研究人员使用一种药物,雷帕霉素(通常用作抗癌药物或预防器官排斥),促进细胞回收在老鼠的大脑创伤性脑损伤。研究者发现与治疗,老鼠大脑中的低水平的炎症和这些老鼠做的更好在水迷宫。

“我们在我们的研究中使用的药物街区的一组蛋白质,是重要的再生身体的细胞,所以它不能用于扩展的时期,”利平斯基博士说。“我们需要继续研究这条线来确定如何自噬可防止神经损伤的确切机制为了找到更多的靶向药物,增加这个过程没有针对大脑再生所需的至关重要的蛋白质。”