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新的研究可能是有史以來進行的最全面的腦小膠質細胞調查

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-10-27瀏覽次數:1404

已知小膠質細胞對腦功能很重要。已發現免疫細胞可保護大腦免受損傷和感染,并且在大腦發育過程中對于幫助電路正確接線至關重要。他們似乎也在這種疾病中發揮作用 - 例如,在阿爾茨海默病患者的腦斑塊周圍。

事實證明小膠質細胞不是單片的。他們有不同的口味,不像大腦中的神經元,他們總是在變化。波士頓兒童醫院史蒂文斯實驗室的神經科學家蒂姆哈蒙德博士在一項雄心勃勃的研究中證明了這一點,該研究可能是歷史上最全面的小膠質細胞調查。上周在Immunity上發表的結果揭開了大腦探索的新篇章。 “到目前為止,我們沒有很好的方法對小膠質細胞進行分類,”哈蒙德說。 “我們只能說它們看起來像多個分支,它們在顯微鏡下看起來有多密集。我們想知道小膠質細胞正在做什么和'思考'。”

隨著時間的推移竊聽小膠質細胞

從小鼠開始,Hammond和他的同事使用McCarroll Laboratories開發的一種名為Drop-seq的技術對來自超過76,000個個體小膠質細胞的RNA進行測序,以查看哪些基因被打開或關閉。從整個大腦和整個動物的生命(出生前)和急性腦損傷后的采樣。遺傳“特征”允許哈蒙德將小膠質細胞分類為至少九個不同的群體,包括過去從未檢測到的一些群體。有些類型幾乎完全出現在胚胎或新生兒階段,有些僅在受傷后出現。 “簽名還顯示了這些細胞在做什么,”他指出。 “例如,如果我們在疾病中看到小膠質細胞,我們就可以開始分析:它們是否會引起疾病,還是他們試圖修復大腦?我們認為這將有助于揭示未知的小膠質細胞在細胞產生新的有趣影響之前。“

映射小膠質細胞

哈蒙德向前邁出了一步。他將分類疊加在大腦的地圖上,看看不同類型的小膠質細胞是如何在空間上分布的。這產生了一些有趣的模式。例如,一組小膠質細胞(上圖中的第4組)傾向于在大腦發育過程中積聚在白質附近。這表明它們可能參與髓鞘形成,其中神經纖維被賦予絕緣層以幫助它們在更長的距離上攜帶信號。 “我們在任何其他時間或大腦中都看不到那些小神經膠質細胞,”哈蒙德說。 “我們認為它們對于白質如何發展以及軸突如何連接到大腦的不同部位非常重要。”

在疾病和健康方面

另一個小但重要的小膠質細胞組(示意圖中的第8組)在疾病發作期間暴露。該團隊首先發現了一種模擬多發性硬化癥的小鼠模型,包括髓鞘形成的喪失,以及后來來自實際MS患者的腦組織。 “與正常小膠質細胞相比,這些小膠質細胞非常炎癥,”哈蒙德說。 “它可能是我們通常不會看到的病理亞組,但由于我們對許多小膠質細胞進行了測序,我們能夠發現這一小群體。”總的來說,小膠質細胞在大腦中發育。早期,老年人中最多樣化的大腦和疾病。研究人員認為,這些不同的群體可能會揭示細胞正在做什么以及它們如何對當地線索作出反應。

指導治療?

所有這些信息都應該有助于科學家在小膠質細胞中發現“好”“好”,特別是所謂的活化小膠質細胞和腦損傷后發生的自閉癥和阿爾茨海默病等疾病。這可能有助于指導藥物的開發,以促進小膠質細胞的有益亞群并阻止有害的小膠質細胞亞群。 “Tim的工作對于開發新的小膠質細胞生物標記物和工具具有廣泛的意義,可用于追蹤,識別和操縱健康和疾病中的特定亞群,”McCarroll和波士頓的論文Beth Stevens博士說。首席研究員,兒童FM柯比神經生物學中心。

史蒂文斯也是霍華德休斯醫學研究所的調查員。該研究由西蒙斯基金會/SFARI(撥款#),Rettsyndrome.org(#3214),Silvio O. Conte中心(NIH#P50MH),哈佛麻省理工學院斯坦利精神病研究中心和麻省理工學院支持領導。Helen Hay Whitney獎學金和Lundbeck基金會。有關作者和從屬關系的完整列表,請參閱文章。

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