缺氧导致冠心病与异常的神经发生和皮质受损的增长

subventricular区(SVZ)在正常新生儿的大脑是神经干/祖细胞,最大的储备与新生成的神经元从该区域迁移到额叶皮层的特定区域,并分化成为中间神经元。当新生儿经历中断大脑氧气供应由于先天性心脏病,至关重要的细胞过程出错,这有助于降低大脑皮层的增长。初步调查结果来自一个临床前模型通过儿童的国家卫生系统领导的研究小组指出,恢复的重要性,这些细胞的神经源性潜力,可能通过治疗,以减轻孩子们的长期的神经赤字。

1月25日在线发表科学转化医学,这些发现是由一个多学科小组发现七个孩子的国家从美国国立卫生研究院的合著者和合作者,波士顿儿童医院和约翰霍普金斯医学院的。这篇文章出现在杂志的封面。

“我们知道,先天性心脏病(冠心病)降低脑氧在发展中胎儿的大脑最需要的氧气。现在,我们开始了解CHD-induced脑损伤的机制在细胞水平上,我们已经确定了一个健壮的细胞有能力供应旅游网站直接损伤和可能提供帮助的替换丢失或受损的神经元,”医学博士Nobuyuki Ishibashi说心脏手术研究实验室主任儿童国家研究和文章的第二作者。

怀孕的第三个三个月是胎儿大脑的戏剧性的增长,体积膨胀和发展复杂的结构和网络连接越来越多的孩子依靠在成年。根据美国国家心脏、肺和血液研究所,先天性心脏病是最常见的重大出生缺陷,影响8 1000年新生儿。婴儿与冠心病可以体验无数神经赤字,包括行为、认知、社会、电动机和注意力障碍,该研究小组补充说。

心脏病学家有了非侵入性成像监测胎儿的心在高危妊娠和妊娠期间可以执行矫正手术在生命的头几个星期来修复受损心脏。由于不成熟的大脑皮层神经赤字长远发展也成为妊娠并发冠心病的主要挑战。

“我认为这是一项极其重要的纸为外科医生和影响冠心病的儿童和家庭。外科医生多年来一直担心,我们做的事情在纠正心脏手术有可能影响大脑的发展。我们学会提高我们如何做心脏手术,手术造成最小伤害到大脑。但是我们仍然看到一些孩子有行为问题和学习拖延,”医学博士Richard a .乔纳斯说部门的首席儿童国家、心脏手术和文章的第二作者进行研究。“我们开始明白有些事情关于冠心病的影响大脑的发展在婴儿出生之前。本文结果表明,低氧水平,有时结果先天性心脏问题可能导致,可以减缓大脑的生长。好消息是,应该有可能扭转问题使用的细胞继续发展在出生后新生儿的大脑。”

在临床前模型,大脑发育在这个特殊的模型的时空发展最密切的相似之处的人。同样,SVZ新生儿临床前模型的细胞结构暴露于低氧模拟人类在子宫内,出生后不久。研究小组利用CellTracker绿色遵循的路径旅行SVZ-derived细胞和照亮他们的命运,与产后SVZ提供发展与新生成的皮层神经元。SVZ-derived细胞主要是成神经细胞。超顺磁性氧化铁纳米颗粒对长期SVZ迁移提供答案,SVZ-derived细胞制造的前额叶皮层和大脑躯体感觉皮质。

“我们证明了在产后时期,新生成的神经元迁移SVZ的特定的皮质,与大多数迁移到前额叶皮层,”维托里奥加洛说,博士,神经科学研究中心主任儿童国家,和文章的第二研究作者。“值得注意的是,我们发现前SVZ新生神经元的重要来源,是注定要填充的上层皮层。我们挑战这个过程通过慢性缺氧暴露,严重受损的SVZ神经发生,消耗这中间神经元的重要来源。”

缺氧的临床前模型以及在人类的大脑被小,体重显著减少,显著减少大脑皮层灰质体积。前额叶皮层,白质成神经细胞有显著下降。作为一个整体,该研究的作者说,这些发现表明,受损的神经发生在SVZ代表低氧诱导的细胞机制,有针对性的减少不成熟的大脑皮层的神经元。大脑的前额叶皮层、区域等功能,使判断,决策和解决问题,是影响最大的。在高阶认知功能障碍包括前额叶皮层是常见的冠心病患者。