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大腦支持細胞在控制晝夜節律中的新作用

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-09-18瀏覽次數:1537

星形膠質細胞是圍繞并支持大腦神經元的“照顧者”細胞,在晝夜節律中發揮著更重要的作用,這是身體24小時內部時鐘,比以前更了解。

今天發表在“科學”雜志上的醫學研究委員會(MRC)資助的這項研究發現,這些星形膠質細胞,以前被認為只是支持晝夜節律調節的神經元,實際上引導了內部時鐘的節奏并且已經顯示出來了。首次。控制哺乳動物日常行為的模型。

這項新研究的結果可能為晝夜節律中斷時的新療法鋪平道路,這可能導致時差和睡眠障礙,并導致一系列健康狀況,從精神疾病到癡呆,糖尿病和癌癥。

晝夜節律因其在維持人類健康方面的作用而聞名。盡管已發現許多不同類型的細胞具有其自己的內部時鐘,但這些時鐘的時間主要由視交叉上核(SCN),即下丘腦控制。大腦中的大腦區域,作為負責調節日常行為的主時鐘。

這項由劍橋大學MRC分子生物學實驗室(LMB)領導的新研究使用顯微成像技術觀察星形膠質細胞和SCN神經元的詳細內部分子計時。令人驚訝的是,這表明盡管兩種類型的細胞都有自己的生物鐘,但它們的調節方式不同,并且在一天的不同時間被認為是活躍的。發現這種微妙的互動對于保持整個SCN發條的關鍵時刻至關重要。

在最初的發現之后,科學家發現遺傳改變的小鼠沉默其內部生物鐘,以顯示他們的SCN功能和行為被破壞,但意外地發現僅使用星形膠質細胞恢復基因功能時鐘允許小鼠調節他們的日常活動。這意味著即使當星形膠質細胞是具有工作內部時鐘的動物中的唯一細胞時,也觀察到小鼠的日常行為模式。當研究人員將這種行為模式與使用神經細胞鐘的小鼠進行比較時,他們發現SCN中受調節活動的時間縮短了大約一個小時,這也反映在小鼠行為中,表明星形膠質細胞。控制動物的能力。表現自己特定于細胞的音調。

該研究還揭示,谷氨酸是大腦和中樞神經系統中的神經遞質,充當化學信號,將SCN工作星形膠質細胞的時間線索傳遞給永恒的神經元伴侶。

“在動物中產生和傳播晝夜節律定時信號時,星形膠質細胞與神經元一樣有效的發現對我們來說確實令人驚訝,”倫敦帝國理工學院癡呆癥講師兼癡呆癥研究所研究員Marco Brancaccio博士說。英國。說。以前關于MRC LMB研究的論文。 “我們從之前的研究中了解到這些細胞在生物鐘中起作用,但我們不知道它們可以重新啟動神經元的晝夜節律。這為生物鐘提供了一個新的和意想不到的維度。并提出了一些令人興奮的未來方式研究和開發治療潛力。“

“這是星形膠質細胞的首次證明。我們之前忽略的細胞只是支持實際控制動物行為的細胞。這是神經科學領域的一項重大進步,”Michael Hastings博士補充道。 MRC的LMB神經生物學系和該論文的高級作者。

神經科學與心理健康負責人Joanna Latimer博士說:“近年來,越來越明顯的是,通過輪班工作,癡呆癥和其他神經系統疾病會對我們的健康產生危險的影響。在分子和細胞水平上更好地理解大腦如何控制這些晝夜節律的重要一步,如果我們要更有效地管理這些條件的影響,這是一個重要的進步。

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