由小鼠中正常神经元活性引起的脑肿瘤预测到这种肿瘤
看到,听到,思考,做白日梦 - 事实上 - 在大脑中激活神经元。但对于倾向于发展脑肿瘤的人来说,他们的大脑的普通嗡嗡声可能是一个问题。华盛顿大学医学院研究人员在圣路易斯和斯坦福大学医学院的研究表明,神经元的正常日常活动可以推动脑肿瘤的形成和生长。
研究人员研究过老鼠遗传容易发生视神经的肿瘤,这是从眼睛到大脑的视觉信号的神经元的束。小鼠作为遗传条件神经纤维瘤病1型(NF1)的儿童的模型。六名患有NF1的六名儿童中的一岁以上六岁的儿童开发低级视神经肿瘤7.在本研究中,患有NF1突变的小鼠在正常照明中产生的肿瘤;在危急发展时期保存在黑暗中的人没有。
在200月26日发布的调查结果自然,表明神经元活动在神经系统癌症中发挥着缺乏的作用。该研究开辟了预防的新途径脑部肿瘤在孩子们的高风险中。
“光学胶质瘤在NF1的儿童中非常常见,他们可以引起视力丧失,”华盛顿大学神经科唐纳德O.Schnuck家族教授,博士,博士,博士,博士,博士,博士议员,兼审问。大学NF中心主任。“我们没有良好的方法来预测谁会发展肿瘤或任何方法来防止他们。现在我们知道这些脑肿瘤是通过暴露于光线和神经元活动而引起的,我们可以开始思考下一步预防策略。Maybe we can give kids cool sunglasses to wear with filters or lenses to block out certain wavelengths of light, or repurpose drugs that suppress excessive neuronal activity, and protect these kids from developing brain tumors and losing their sight."
Co-Sear Author Michelle Monje,MD,斯坦福药物神经内科副教授,以前证明了神经元活动推动了脑癌致癌形式的生长。但目前尚不清楚神经元活动本身是否在动作中设定肿瘤形成过程,或者如果它只脱落由其他方法引发的肿瘤的生长。
作为本研究的一部分,研究人员使用了在其NF1基因中具有突变的小鼠。这些小鼠开始在9周龄大约9周大约发育其视神经的低级肿瘤,并且几乎所有肿瘤都会在12周至16周龄。由于视神经中的神经元在暴露于光线时变得活跃,因此研究人员研究了它们是否可以减少神经元活性 - 而且,肿瘤形成 - 仅通过将小鼠保持远离光。他们在黑暗中从年龄9周升至16周的小鼠,然后检查肿瘤。
“结果如此醒目。小鼠在黑暗中提出只是没有发展肿瘤,而在光线中提出的所有小鼠都表现出了它们相同的遗传易感性来发展视神经肿瘤,”Monje说。“虽然我们以前发现神经元活动是胶质瘤生长的重要调节因素,但这些研究结果表明了如何至关重要神经元活动可以用于肿瘤形成。“
进一步的实验验证了光暴露的关键作用,并将临界窗口缩小至6周至12周。在该时间框架期间,在黑暗中没有饲养的小鼠在24周龄的时代发育肿瘤。将老鼠置于12周龄,当肿瘤已经形成时,变为黑暗变慢瘤成长但没有缩小它们。
首次作者潘元,博士,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,他们首先与华盛顿大学合作,现在是一个蒙布的博士后研究员,表明光线和肿瘤之间的联系需要一个叫做神经罗素蛋白的蛋白质3.当它们的视神经被刺激时,小鼠NF1突变释放异常高水平的神经源素3.阻断蛋白质或遗传修饰小鼠以消除神经源素3基因导致较少且较小的肿瘤。
此外,来自人群的脑肿瘤在神经源蛋白3中也高,这表明靶向蛋白质作为脑肿瘤的治疗的可能性。研究人员分析了19人的组织样本,具有低级脑肿瘤,发现高水平的神经源素3,无论它们是否在患有NF1的儿童中出现。
“所有这一切都在教导我们,我们可能已经忽视了神经系统癌症中一个非常重要的细胞类型:神经元,”Gutmann说。“作为神经根学家,我们已经用毒品治疗过度活跃的神经元。我们的实验室正在追求的一个方向是重新批准其中一些药物,以便我们可以关闭不需要的活动,也许只是为了缩短发展期,并预防脑肿瘤形成。还有其他目的,我们还可以干预:通过限制曝光,通过靶向神经源素3或抑制途径中的一些其他步骤。它真的睁开了眼睛。“
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