生物化学家使用酶来改变脑细胞之间的交流方式

生物化学家使用酶来改变脑细胞之间的交流方式
GABA能突触的特性是由GABA调节的一个R的活动。面板b-f的实验策略;NV57神经元与突触抑制剂一起孵育,从诱导后第4-5天到第56-60天每隔一天交换一半培养基,然后按箭头所示进行分析。b, c样品图像(左)和map2阳性树突上形成的vGAT b和Gephyrin c簇的归一化密度或大小(右),当dmso仅处理(对照)、100 μ M PTX或10 μ M CGP55845时。d代表性的mIPSC波形(上)和事件频率或振幅(下)绘制为累积分布(左)和汇总图(右),对比对照与ptx处理(长期)的神经元。在电生理记录前,用浴液彻底清洗培养物;CNQX用于停止EPSCs。e GABA的例子示踪(上)一个由1mm GABA-puff产生的R电流和总电荷转移(底部)。f对照与ptx处理神经元(箭头)的样本图像(左),作为表面GABA细胞外表位的免疫染色一个Rs和树状MAP2。方框区域被放大(裁剪的插图,右上角),归一化密度和GABA的大小一个R簇被绘制(右下),对照与ptx治疗。所有汇总数据均为平均值±SEM,记录的细胞总数(电生理学)或分析的视场(成像)/独立批次,并将单个数据点作为开圈包括在内。基于偏度(Skewness)或峰度(Kurtosis)值(-2 >≈和≈< 2),预测了大多数数据集的近正态分布。因此,统计显著性主要通过双尾、未配对的Student 's t检验进行评估,***P < 0.005;* p < 0.05;ns =不显著,P > 0.05。多组(b、c)比较采用Kruskal-Wallis检验和事后非参数Mann-Whitney u检验,并报告相应的p值。信贷:自然通讯(2022)。DOI: 10.1038 / s41467 - 022 - 30756 - z

当你在读这句话的时候,你大脑中被称为神经元的细胞正在彼此之间发送快速发射的电信号,传递信息。它们通过它们之间微小的,特殊的连接来做到这一点,这种连接被称为突触。

有许多不同类型的这种神经元之间的结构,包括“兴奋性”和“抑制性”,科学家们还不清楚这些结构产生的确切机制。科罗拉多州立大学的一个生物化学实验室对这个问题有了一个重要的认识,它表明突触释放的化学物质的类型最终会指导神经元之间形成哪种类型的突触。

生物化学和分子生物学系的助理教授Soham Chanda领导的这项研究发表在自然通讯这证明了通过酶的方式改变神经元之间突触的身份的可能性,无论是在体外还是体内。对该项目做出贡献的其他资深科学家是斯坦福大学的Thomas Südhof和布法罗大学的Matthew Xu-Friedman。

在实验室里,Chanda和他的同事们仅用酶就能使兴奋型和抑制性之间的突触发生变化,方法是让神经元只表达少量的基因,从而诱导突触机制发生级联变化。这种突破可能会对治疗产生重大影响由突触信息处理和交换障碍引起的疾病。

Chanda说:“我们对人类大脑的运作方式知之甚少,最重要的是,我们需要了解神经元之间是如何交流的。”“理解突触形成和维持的基本机制对理解大脑疾病有着巨大的意义。”

他们的结果表明,表达在突触连接区域的细胞粘附蛋白并不是一些人认为的突触功能的唯一提供者;相反,从突触前部位(信息的来源)释放的一种叫做神经递质的化学物质似乎也在控制突触的类型和位置上发挥着重要作用。

芝加哥州立大学的研究小组使用干细胞来源的人类神经元来证明它们通过控制释放特定的神经递质来产生特定类型的突触连接的能力。布法罗大学的合作者在活老鼠的大脑中发现了同样的现象。

“突触需要很多其他的机制;神经元负责处理这一切并转向转化成抑制素a在他们的身份上,”Xu-Friedman说。

昌达着迷于,因为没有其他类型的细胞与它们的形状和结构密切相关的功能复杂性是相同的。”


进一步探索

研究小组发现,电突触遍布整个大脑,可以影响单个神经细胞

更多信息:Scott R. Burlingham等,新生神经递质合成诱导突触形成,自然通讯(2022)。DOI: 10.1038 / s41467 - 022 - 30756 - z
期刊信息: 自然通讯

引用:生物化学家使用酶改变脑细胞相互交流的方式(2022年,6月8日)从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-06-biochemists-enzymes-brain-cells.html检索到2022年7月17日
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