科学家使用基因表达来了解星形胶质细胞如何随着年龄的增长而变化

Salk的研究人员发现，在大脑发育早期就被开启的基因在大脑微调时切断神经元之间的连接，在被称为星形胶质细胞的神经支持细胞老化时再次被激活，这可能解释了为什么即使是健康的大脑也不能随着年龄的增长而正常工作。这部作品，发表于细胞报告2018年1月2日，表明星形胶质细胞可能是良好的治疗目标，以防止或逆转正常老化的影响。

“看看非神经元脑细胞的大部分工作 - 在开发期间，年轻的大脑在年轻的大脑中逐渐消失，”斯坦克分子神经生物学实验室助理教授Nicola Allen说。“但我们想了解为什么在健康的老龄化脑中，神经元不会沟通以及习惯于。”

虽然没有作为神经元的研究，但是星形胶质细胞为他们的星形外观命名 - 弥补大脑中所有细胞的三分之一到一半，并且越来越被发现对神经元功能至关重要。Allen以前发现了一类由星形胶质细胞分泌的蛋白质，其帮助神经元形成有源连接，称为突触。没有这种帮助，神经元不会沟通。神经科学家知道，在年轻的，发展大脑，突触被激活并停用，而在成人大脑它们大多是稳定的。但在老化的脑子中，神经元开始失去连接，也不会沟通。艾伦和研究生马修Boisvert想知道衰老过程中突触和神经元通信的变化可能与星形胶质细胞的变化有关。

要找出，DUO决定比较基因表达在成年大脑的星形胶质细胞和老鼠的老年大脑中。这将使他们知道哪些基因在这两个阶段是活跃的。

布瓦维尔选择了4个月大的成年小鼠和2岁大的老年小鼠进行比较。他使用了一种叫做核糖标签的分子技术，这使他能够发现星形胶质细胞将哪些基因转化为蛋白质。它的工作原理是分离细胞的蛋白质制造机器(称为核糖体)，它将DNA(基因)的信使rna副本转化为蛋白质。通过对星形胶质细胞核糖体的分子快照，可以看到所有mRNA的复制过程，从而知道哪些基因是活跃的。

为了制定全面的星形胶质细胞基因表达，DUO在鼠标脑的四个非常不同区域中使用该技术：皮质和下丘脑和下丘脑的两个区域。

他们惊讶的是，他们发现大多数制作星形细胞的性质星形胶质细胞随着年龄变化不大，基因表达与时间相当一致。但是有什么改变了:基因在开发期间通常会导致神经元之间的连接丧失再次在老化星形胶质细胞中再次接通。

“这表明有一些遗传计划，这些遗传计划在这些星形胶质细胞中重新激活，因为它们的年龄是导致神经元相互失去联系的年龄，”艾伦说。

有趣的是，星形胶质细胞看起来最不同的区域是脑的地方神经元众所周知，随着年龄或甚至死于小脑和下丘脑，甚至可以效果不佳。

布瓦维尔补充说:“这也许可以解释为什么随着年龄的增长，新陈代谢下降，协调性变差，因为这些功能是由下丘脑和小脑协调的。”

该团队已经将他们的研究数据公开供其他研究人员使用。未来，该实验室计划将衰老的星形胶质细胞与疾病模型中的星形胶质细胞进行比较，看看是否存在允许向疾病转变的病理前变化。

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