科学家可以利用神秘的苔藓细胞脑疾病治疗?

人口稀少的脑细胞在大脑的内存——区域控制的生产新的神经元,在常见的脑部疾病,可能有作用的一项研究显示从北卡罗莱纳大学医学院的科学家们。

的科学家发表了他们的工作神经元显示,“苔藓细胞”在当地海马体调节干细胞来控制其生产的新神经元,对正常的学习和记忆很重要,压力反应和情绪调节。这样的神经发生在成人大脑中断在许多常见的条件包括阿尔茨海默病,抑郁,焦虑,精神分裂症,创伤性脑损伤,一些形式的癫痫。针对苔藓细胞逆转这样的中断可能因此提供治疗这些疾病的新战略。

“希望我们可以操纵甚至少量的苔藓细胞恢复大脑海马神经发生和相关功能,”说研究高级作者胡安的歌,博士,药理学助理教授和北卡罗来纳大学神经科学中心的成员。

苔藓细胞本身就是一种神经元和住在海马体的一部分被称为齿状回,神经干细胞还驻留的地方。这些苔藓细胞和神经纤维,输入各种化学信号来表现他们的名字,因为多个连接点给他们一个模糊的苔藓覆盖的外观。其精确的功能一直争论,部分原因在于他们不容易区分大脑细胞。但长满青苔的细胞被认为是对学习和记忆很重要,压力异常敏感。他们迅速死亡,例如,在低氧条件下的中风或心脏病发作,或者当过度刺激颞叶癫痫的发作。

使用先进的跟踪技术在几个不同的菌株基因工程实验室里的小白鼠,歌曲和同事贴上长满青苔的细胞在小鼠海马,它们连接到其他脑细胞。他们发现,长满青苔的细胞和神经干细胞直接或间接相连。这些苔藓细胞直接与海马的干细胞通过一种兴奋性的途径。长满苔藓的细胞也间接与干细胞通过邻近的神经元称为中间神经元,然后通过一个连接到干细胞抑制途径。

令人惊讶的是,歌曲和她的团队发现,长满青苔的细胞可以转移他们的直接和间接的平衡信号,从而动态地调节神经干细胞活动。在他们的实验中,歌曲的研究小组发现,适度的长满青苔的细胞活动,例如,导致间接信号的主导地位并保持干细胞处于“静止”状态,可能会导致低水平的神经发生,但是干细胞可以长期保存。相比之下,高长满青苔的细胞活性,这可能发生的时候大脑刺激或患病的状态,直接信号占主导地位并保持干细胞处于“激活”状态,可能会导致高水平的神经发生。但是这可能失去干细胞长期风险。

科学家们观察到,去除部分长满青苔的细胞造成的神经干细胞增加他们的活动简要紧随其后的是一个永久的损失干细胞。这项发现暗示,长满青苔的细胞的异常损失可能是一个潜在的许多病理条件下,神经发生的关键因素是有缺陷的。这表明替换或改变这些苔藓细胞的活动可能是一个可行的治疗策略,根据歌曲。

实验还表明,长满青苔的细胞,少数细胞走很长的路。在关键的一组实验中,研究人员能够标签只有四分之一的长满苔藓的细胞群。然而通过操纵这些细胞的活动水平,科学家们观察海马干细胞活动和神经发生的巨大变化。

“我们很惊讶,这个小数量的苔藓细胞对干细胞的行为产生这么大的影响,”宋说。

歌和她的团队使用的工具和经验开发的这项研究检查发生了什么青苔细胞在各种疾病和如何被替换或他们的活动改变了治疗这些疾病。

“我们开始关注如何改变这个细胞群在阿尔茨海默病,例如,”她说。