研究表明,蛋白质的翻译小胶质细胞支持高效的吞噬作用

最近的研究已经发现,大脑的一些细胞,包括神经元,星形胶质细胞,少突胶质细胞,可以运输部分细胞核的遗传密码(RNA)远端流程可能是几个微米,然后从这段代码在本地蛋白质翻译过程本身。是否小胶质细胞,免疫细胞保护大脑免受伤害和疾病,可以参与这个过程仍然知之甚少。

华盛顿大学医学院的研究人员最近进行了一项研究探索如果小胶质流程可以支持当地的翻译蛋白质。他们的发现发表在自然神经科学表明,小神经胶质细胞创建新的蛋白质在其外围的过程,尤其是在网站“摄取”(即。,吞噬细胞或其他目标中不再需要的身体。

“当你考虑复杂的大脑细胞的形状,你意识到这基本的问题当涉及到基因表达约瑟夫·d·多尔蒂,”一个研究人员进行的这项研究,对医学Xpress。bob游戏“把一个神经元与数以百计的小流程和突触:给定后突触活动(即加强。,帮助编码一个新的内存),细胞需要新的蛋白质在synapse-but不是其他地方。然而,这些蛋白质的基因代码几乎存在于突触只是一个远远的地方,特别是在核DNA。”

当细胞创造新的蛋白质,这种蛋白质是细胞内传递到目标位置通过一个复杂的转化过程。首先,DNA(即。,材料遗传信息)是核酸RNA转录,然后翻译成蛋白质。

“在过去的几十年里,研究人员意识到神经元有能力本地化信使RNA, RNA是由移动翻译和转化机制(核糖体)激活突触,”多尔蒂解释说。“这有点像运输计划和工厂,你需要大量的新部分。神经元是最著名的细胞在神经系统,如果你看看其他细胞如星形胶质细胞和小胶质细胞,它们有相同的挑战的复杂形态的过程,可能需要独立行动。”

小胶质细胞都很小,但功能完善免疫细胞从感染、保护大脑和身体疾病和创伤性损伤。虽然许多研究已经调查了这些重要的免疫细胞的功能和流程,本地翻译蛋白的能力在他们的过程很少被探索过。

”为居民免疫细胞,小胶质细胞都是园丁和大脑的监管机构,与5 - 10的小流程,不断移动,测量周围的细胞,偶尔修剪多余的突触,不再需要清除损伤或感染的任何碎片,这一过程被称为吞噬作用(即。周围,和“吃”碎片和不必要的细胞),”多尔蒂说。“我们的关键问题是这是否吞噬作用,如加强神经元的突触,也需要新的蛋白质生产吗?,如果是这样,如何一个过程细胞的一侧打开吞噬而其他进程仍在监控模式?”

多尔蒂和他的同事们提出的关键假设是,就像神经元和星形胶质细胞、小胶质细胞也可以在本地翻译蛋白质,因为这让他们从其他细胞独立行动,履行主要功能,同时如果需要翻译的蛋白质。证实这一假说,他们将需要收集三个关键的观察。

首先,如果他们怀疑是真的,显微镜检查时将公布说明产生新的蛋白质,称为信使rna,小胶质过程之一。在这些相同的过程中,他们也应该能够探测到核糖体。最后,经过检查大脑切片处理特定的化合物,突出新蛋白质的翻译,研究人员应该找到证据的新翻译蛋白质内小胶质流程。

“我们也想知道他们实际上做什么,”多尔蒂说。“我们因此改编一些旧生化方法比前几十年,用于净化不同片段碾碎老鼠大脑的大小/密度,丰富所有细胞类型的流程,然后成对基因方法添加一个标记只在小胶质细胞核糖体。”

多尔蒂和他的同事们只把核糖体从小胶质流程(他们利用基因标记工具)和测序mrna上找到他们。这使得蛋白质来确定他们在本地生产。

有趣的是,研究人员发现,大部分的基因由小胶质翻译过程参与吞噬作用(即。“摄入”的碎片和不必要的细胞)。整体,从而表明当地翻译吞噬作用的蛋白质是一个必要的一步。

“我们问是否阻塞翻译经典ribosome-blocking药物可以阻止脑切片的吞噬作用,并且还可以,”多尔蒂说。“虽然这告诉我们翻译是非常重要的,它没有告诉我们是重要的。我的合伙人Mike Vasek已经注意到,有时当我们这些大脑切片,我们不小心切断小胶质细胞的一个过程。我们开始想知道这些都是惰性,或者更像‘东西’Addam的家庭,也许只是一个过程,脱离原子核,还进行吞噬作用本身?”

多尔蒂,Vasek和他们的同事们做了最后一个实验来确定会发生什么,如果他们阻止蛋白质翻译。他们的研究结果证实,小胶质过程可以独立行动吞噬碎片,和新蛋白质的翻译允许他们这样做最有效的利用。

“小胶质过程不断moving-contacting数以百计的邻国突触和细胞每小时,“Vasek,该论文的作者之一,表示。“他们还做许多不同类型的行为在他们的各种接触包括修剪突触,重构细胞外基质,并吞噬凋亡细胞。我们发现小胶质细胞正在新的蛋白质在其外围过程和使很多新蛋白质本地网站,他们都吞噬凋亡细胞和其他目标。

“激动人心的含义为我们的工作之一是,它提供了一个可能的解释为个人小胶质细胞可以制造蛋白质如何执行一个特定的函数在一个远端部分细胞而使其他子集的蛋白质亚细胞地区参与其他本地任务。”

这组研究人员收集的结果提供新的有价值的洞察小胶质过程的复杂性,同时也证实了当地翻译蛋白的能力不依赖蛋白质从细胞soma或中心“出货”。在未来,他们可以为更多的研究探索小胶质外围流程和蛋白质翻译,这可能导致更有趣的发现。

“现在,我们已经建立了这一切发生的时候,我们很感兴趣,他们是如何做到这一点,”多尔蒂补充道。“他们如何本地化rna和核糖体他们需要正确的位置吗?什么信号打开当地翻译时碎片?这个过程是如何调整?和这个过程分解在大脑的疾病?我们兴奋地追求这些问题与新工具包和其他许多我们了。”

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