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神经元活动影响星形胶质细胞的发育

本站发布时间:2023-11-21 14:45:38

BaylorCollegeofMedicine的研究人员已经揭示了产生星形胶质细胞的过程,星形胶质细胞是大脑中最稳定的胶质细胞,其特殊的浓密形状是大脑功能的基础《自然》杂志上的一篇文章认为,神经元活动是必要的,并且足以使星形细胞形成复杂的形状,而破坏这种发育过程会导致大脑功能紊乱

“星形胶质细胞具有多种作用,对维持正常功能至关重要,”Yi TingCheng博士说Benjamin Deneen在Baylor的实验室“例如,它们支持必需的脑细胞,神经元的活性;参与突触的形成和功能,或神经元与神经的连接;释放神经递质,即介导神经通讯的化学物质;并形成血脑屏障。”

在人脑中,星形细胞瘤的形状与有效的脑功能有着根本的联系其末端分支出星形细胞结构,与神经元相互作用,并调节突触活动教授兼博士Deneen说:“如果星形细胞失去了它们的结构,那么突触就不能正常工作,大脑功能也会受损。”RussellJ和MarianKBlattner是贝勒肿瘤神经科学中心主任兼神经外科部主任他也是相应的工人“尽管有三个细胞获得了完整的、浓密的结构,但它是了解大脑发育和功能的关键,可能会让我们更清楚地了解神经发育状况。在这项研究中,我们研究了指导快速过程结构发展的方法和过程。”

神经元一直向前移动

当星形细胞发育、神经系统真正呈现和活跃时,钠神经元会影响星形细胞如何获得完整的形状

Cheng说:“人工磨损激活了大脑中的神经元,并确定了这是否会加速或降低星形细胞瘤的形成。”“我们发现,神经活动是必要的,也足以将星形胶质细胞完全分化为不规则形状的细胞。”

Sohoware reastrocys received the signals that direct them down the propermaturation path?通过几项实验和方法,研究小组发现,神经细胞产生了一种称为GABA的神经递质,它通过星形细胞表面的一种分子与GABAB受体结合“我们在星形细胞中敲除GABAB受体,并激活神经元。在这种情况下,神经元不能促进典型星形细胞的发育,支持神经元通过GABAB受体与星形细胞通信以促进其成熟的想法。”

Deneen说:“这一发现令人惊讶,非常有趣。”众所周知,GABA等神经递质在神经-感觉突触之间发出信号,但我们发现,这些神经递质是最后一个细胞的信号,通过触发其结构的变化来影响其发育

其他实验发现,更多的人的大脑皮层会发育成浓密的形状“神经元产生GABA,它通过GABAB受体与星形细胞结合。总之,这种激活是一系列事件,包括触发另一种被称为Ednrb的受体的表达,这种受体驱动细胞重塑细胞内与细胞形状相关的细胞结构,”程说

我发现了一些与星形胶质细胞发育有关的秘密GABAB受体在细胞中表达的调节机制在不同的雨区中没有发生“这个结果完全出乎意料,”Deneen说“GABAB受体是所有大脑区域中星形胶质细胞发育所需的普遍受体。它是如何在不同的大脑区域调节的?”

通过生物信息分析,研究人员发现,该区域的调节是由两种蛋白质组成的,即大脑皮层中的LHX2和嗅觉因子NPAS3,通过与蛋白质SOX9和NFIA的区域特异性相互作用而产生的,这两种蛋白质存在于调节GABAB受体表达的最后一个过程中在该皮层中,LHX2仅与NFIA结合,而在同一个细胞中,NPS3仅与SOX9结合,从而在特定的脑区中调节GABAB受体的表达

总之,研究结果表明,星形细胞的发育和功能涉及复杂的事件和蛋白质的扩展,这些事件和蛋白质被特定区域的神经元和神经元的活动所破坏

EstefaniaLuna Figueroa、JunsungWoo、XiaoChiChen、Zhung-FuLee1和AkdesSerinArmanci,所有Baylor医学院,也为这项工作做出了贡献

这项工作得到了美国国立卫生研究院(NIH)NS071153、AG071687和NS096096拨款、美国国立卫生和EulaWintermann基金会、美国国立大学共享医学院S10OD023469、S10OD025240和P30EY002520拨款、BaylorCollegeofMedicine的细胞仪和细胞分选核心的支持,并获得了PRITC核心设施支持奖(CPRIT-RP180672)的资助,美国国立卫生院(CA125123和RR024574)国家儿童健康研究所;人文发展奖编号P50HD103555


来源:

Materials provided by
Baylor College of Medicine.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Yi-Ting Cheng, Estefania Luna-Figueroa, Junsung Woo, Hsiao-Chi Chen, Zhung-Fu Lee, Akdes Serin Harmanci, Benjamin Deneen.
    Inhibitory input directs astrocyte morphogenesis through glial GABABR. Nature, 2023; DOI: 10.1038/s41586-023-06010-x

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