这种罕见的疾病为更广泛的大脑病理学提供了线索

这种罕见的疾病为更广泛的大脑病理学提供了线索
与正常脑细胞(左)相比,一种导致致命亚历山大病的突变基因在小鼠脑细胞(右)中产生了一种叫做星形胶质细胞的蛋白质GFAP的过度生长。

亚bob游戏历山大病是一种毁灭性的脑部疾病,几乎没有人听说过,除非家里有人患有这种疾病。亚历山大病对年轻人和老年人都有影响,在儿童中会破坏大脑前部的白质。许多患者,特别是早期发病的患者,有明显的智力障碍。

无论何时开始,亚历山大病总是致命的。它通常是由一种名为GFAP(胶质纤维酸性蛋白)的基因突变引起的,导致内部形成纤维状蛋白团块星形胶质细胞。

通常,星形胶质细胞和其他神经胶质细胞被认为是滋养和保护神经元进行实际交流的“助手”。但近年来,很明显不仅仅是被动的旁观者,还可能是许多神经系统疾病的积极罪魁祸首。

现在,在一份报告中神经科学杂志,威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员表明,亚历山大病也会影响神经元,并在某种程度上影响学习和记忆的几个指标。

小鼠被改造成含有与人类患者相同的GFAP突变。他们的星形胶质细胞自发地增加了GFAP的产生,在大脑中许多类型的损伤或疾病后也发现了相同的反应。在亚历山大病中,结果是突变的GFAP增加,“对细胞有毒,不幸的是,星形胶质细胞通过制造更多的GFAP做出反应,”该大学韦斯曼中心的副科学家、第一作者特雷西·哈格曼说。

虽然GFAP通常在星形胶质细胞中发现,但它也发生在神经元是一群存在于大脑某些区域的细胞,在整个成年期不断产生新的神经元。哈格曼说,在亚历山大病的小鼠版本中,神经干细胞是存在的,但它们不能发育成神经元。“想象一个你的绿豆从未发芽的花园。是太冷了,它们不能发芽,还是它们是坏种子?类似的事情也发生在这些神经干细胞上。它们是存在的,但不活跃,我们不确定原因。”

新神经元的缺乏可以解释为什么GFAP过多的小鼠在一项要求它们记住一桶水中淹没平台位置的测试中失败了。

该报告是“第一个表明亚历山大病的问题不仅仅局限于大脑和星形胶质细胞,并可能为学习和记忆问题提供线索,这些问题在人类疾病中是如此突出的特征,”实验室负责人阿尔比·梅辛说,他是华盛顿大学兽医学院的比较生物科学教授。

研究小组要回答的一个直接问题是,是否能在储存多年的尸检样本中发现干细胞中的相同缺陷,从而进行这种调查。

还有待澄清的是,这种突变是否直接影响神经干细胞,还是通过附近的其他星形胶质细胞起作用。Hagemann说:“我们确实知道星形胶质细胞在这种GFAP突变时被激活。”“这种激活——一种炎症——可能会使环境对年轻神经元不利。或者这种突变可能会以其他方式改变神经干细胞本身。

哈格曼说:“医学的进步是通过把事物拆开来实现的。”“单一突变可以以不同的方式起作用——通过不同的因果链导致疾病的不同症状。在这种情况下,这就像先天与后天的老问题。干细胞是天生就坏的吗?或者附近的活性星形胶质细胞是一种毒性影响?还是两个?这是一个重要的问题,亚历山大病和其他大脑恶化疾病,特别是目前的重点作为新神经元和治疗方法的来源。”

韦斯曼小组已经在筛选可能减缓GFAP产生的药物。最终,Hagemann说,这项工作可能会阐明星形胶质细胞功能障碍在其他以畸形蛋白聚集为特征的神经疾病中的作用,包括渐冻症、帕金森症和阿尔茨海默病。


进一步探索

星形胶质细胞控制神经干细胞生成新的神经元

期刊信息: 神经科学杂志

引用:罕见疾病为更广泛的大脑病理学提供线索(2013,11月21日)检索于2021年6月19日从//www.pyrotek-europe.com/news/2013-11-rare-disease-yields-clues-broader.html
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