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研究人员发现在抑制脑活动和调节行为中的免疫细胞的作用

研究人员发现在抑制脑活动和调节行为中的免疫细胞的作用

发布:2020年10月29日
研究人员发现在抑制脑活动和调节行为中的免疫细胞的作用

故事突出了

研究人员发现了一种新方法,可以让大脑的神经活动保持在正常范围内:被称为小胶质细胞的免疫细胞感知神经活动,并通过局部抑制来做出反应。这一机制的失败可能涉及从阿尔茨海默氏症、癫痫到抑郁症和精神分裂症等疾病。

研究人员发现了一种全新的方式,使健康的大脑保持在正常范围内的神经活动。这一发现揭示了一种叫小胶质细胞的免疫细胞所起的意想不到的作用,它对我们理解行为以及影响大脑的一些疾病具有启示意义。

几十年来,科学家们已经明白,从广义上讲,大脑活动是刺激和抑制神经传递的力量的净结果。兴奋性神经元占活动的大部分,但相对较少的抑制神经元战略性地位于整个大脑,在兴奋达到临界水平时,发挥抑制兴奋的重要作用。

这可以防止神经回路过度兴奋——这种状态会导致像癫痫那样的大脑痉挛。过度兴奋也可能是某些精神疾病的一个因素。胎儿大脑发育正常抑制电路的失败被假设在引起或提高风险的一个角色精神分裂症,自闭症,可能还有其他疾病。

一个领导的团队Anne Schaefer医学博士、博士,Icahn Mount Mount Sinai医学院,现在报道了Journal自然这种被称为小胶质细胞的细胞在大脑和脊髓中具有丰富的免疫细胞,其主要功能包括清除死亡的神经元和修剪不必要的突触,在神经抑制方面也有作用。研究人员称,它们在健康的大脑中扮演着这个角色,但当它们的数量减少和/或大脑或身体出现炎症时,这种功能就会消失,比如在神经退行性疾病中阿尔茨海默氏症和帕金森疾病。

Schaefer博士是2010年BBRF青年研究员。该团队还包括Paul Kenny博士,2015年BBRF杰出研究员和2004年青年研究员;2018年BBRF青年研究员Erin Calipari博士;James Surmeier博士,1996年BBRF杰出研究员;Munir Gunes Kutlu博士,2019年BBRF青年研究员;以及2016年BBRF青年研究员Pinar Ayata博士。

“当我们想到大脑功能时,”Schaefer博士说,“我们通常会想到神经元如何控制我们的思想和行为。但大脑也包含大量的非神经元细胞,包括小胶质细胞,我们的研究将这些细胞作为调节神经元活动和行为的伙伴,重新聚焦于这些细胞。”

该团队在小鼠的实验表明,通过检测称为ATP的分子通过活性神经元和称为星形胶质细胞的相邻支持细胞释放到细胞外空间中的分子可以感测神经激活。当微胶质细胞感测ATP时,它们将微小的突起延伸到朝向活性的神经元的环境中,并引发导致局部抑制神经活动的级联的化学反应。

Schaefer博士解释说,当存在炎症时,或者在类似阿尔茨海默氏症等神经变性疾病中,小胶鸡失去了感测ATP的能力,从而失去了它们调节神经活动的能力 - 或许与这些条件相关的病理学的因素。

由于失调的神经元活动是阿尔茨海默氏症等疾病病理的一部分,这意味着微胶质细胞的调节作用也具有间接地对行为产生影响。这也可以在抑郁症的情况下适用,这是假设的,以涉及至少一种患者的炎症。一般来说,Schaefer博士说,“与某些疾病相关的行为变化可以部分地通过微胶质细胞和神经元之间的沟通的变化进行介导。”

在未来的研究中,Schaefer博士及其同事将探索小胶质细胞感知ATP的能力可能意味着它们也参与了其他生物功能的调节,包括睡眠和新陈代谢。

研究人员发现在抑制脑活动和调节行为中的免疫细胞的作用2020年10月29日,星期四

研究人员发现了一种全新的方式,使健康的大脑保持在正常范围内的神经活动。这一发现揭示了一种叫小胶质细胞的免疫细胞所起的意想不到的作用,它对我们理解行为以及影响大脑的一些疾病具有启示意义。

几十年来,科学家们已经明白,从广义上讲,大脑活动是刺激和抑制神经传递的力量的净结果。兴奋性神经元占活动的大部分,但相对较少的抑制神经元战略性地位于整个大脑,在兴奋达到临界水平时,发挥抑制兴奋的重要作用。

这可以防止神经回路过度兴奋——这种状态会导致像癫痫那样的大脑痉挛。过度兴奋也可能是某些精神疾病的一个因素。胎儿大脑发育正常抑制电路的失败被假设在引起或提高风险的一个角色精神分裂症,自闭症,可能还有其他疾病。

一个领导的团队Anne Schaefer医学博士、博士,Icahn Mount Mount Sinai医学院,现在报道了Journal自然这种被称为小胶质细胞的细胞在大脑和脊髓中具有丰富的免疫细胞,其主要功能包括清除死亡的神经元和修剪不必要的突触,在神经抑制方面也有作用。研究人员称,它们在健康的大脑中扮演着这个角色,但当它们的数量减少和/或大脑或身体出现炎症时,这种功能就会消失,比如在神经退行性疾病中阿尔茨海默氏症和帕金森疾病。

Schaefer博士是2010年BBRF青年研究员。该团队还包括Paul Kenny博士,2015年BBRF杰出研究员和2004年青年研究员;2018年BBRF青年研究员Erin Calipari博士;James Surmeier博士,1996年BBRF杰出研究员;Munir Gunes Kutlu博士,2019年BBRF青年研究员;以及2016年BBRF青年研究员Pinar Ayata博士。

“当我们想到大脑功能时,”Schaefer博士说,“我们通常会想到神经元如何控制我们的思想和行为。但大脑也包含大量的非神经元细胞,包括小胶质细胞,我们的研究将这些细胞作为调节神经元活动和行为的伙伴,重新聚焦于这些细胞。”

该团队在小鼠的实验表明,通过检测称为ATP的分子通过活性神经元和称为星形胶质细胞的相邻支持细胞释放到细胞外空间中的分子可以感测神经激活。当微胶质细胞感测ATP时,它们将微小的突起延伸到朝向活性的神经元的环境中,并引发导致局部抑制神经活动的级联的化学反应。

Schaefer博士解释说,当存在炎症时,或者在类似阿尔茨海默氏症等神经变性疾病中,小胶鸡失去了感测ATP的能力,从而失去了它们调节神经活动的能力 - 或许与这些条件相关的病理学的因素。

由于失调的神经元活动是阿尔茨海默氏症等疾病病理的一部分,这意味着微胶质细胞的调节作用也具有间接地对行为产生影响。这也可以在抑郁症的情况下适用,这是假设的,以涉及至少一种患者的炎症。一般来说,Schaefer博士说,“与某些疾病相关的行为变化可以部分地通过微胶质细胞和神经元之间的沟通的变化进行介导。”

在未来的研究中,Schaefer博士及其同事将探索小胶质细胞感知ATP的能力可能意味着它们也参与了其他生物功能的调节,包括睡眠和新陈代谢。