儿童早期的严重炎症是临床上已知的发展自闭症和精神分裂症的危险因素现在,来自马里兰大学医学院(UMSOM)的科学家们首次发现,炎症会影响肺白细胞的发育,这可能与脑发育障碍有关这一发现有助于对不同儿童期和神经发育时期的儿童进行治疗
使用单细胞基因组学来研究死于严重炎症疾病的儿童的炎症,如细菌或存活感染性哮喘,以及来自马里兰大学医学院的研究人员发现儿童早期炎症的研究,可以完全阻止小脑中特定神经的成熟小脑是一个负责运动控制和高度认知功能的区域,包括语言、社交技能和运动调节
来自麻省理工大学基因组科学研究所(IGS)、药理学系和马里兰大学医学院神经科学发现研究所(UM-MIND)的研究人员进行了这项研究这项研究发表在《科学转化医学》月刊上这是收集了30篇关于人脑细胞类型发展和多样性的论文的一部分所有这些研究都是由BrainSearch Through Advancing Innovative Neurotechnologies(BRAIN)Initiative CellCensus Network协调的,该网络是由国家卫生研究所资助的第二个网站联盟先前的研究表明,患有脑脊髓炎的患者经常会经历神经发育障碍,并且在出生或发展出这些疾病之前,几乎都会经历炎症
“我们注意到,第一个大脑区域开始发育,最后一个大脑区域达到成熟,但这一问题尚未得到研究,”博士DIGS是麻省理工大学心理学系的一位资深副教授,她与MargaretMarthy博士共同领导了这项研究DJames和CarolynFrenkilDean是UM-MIND的教授兼首席药理学官“有了单核RNA测序的空气动力学技术,我们可以在细胞水平上观察降雨的变化。”
添加的博士McCarthy:“在这个年龄组和炎症的文本中,这是以前从未做过的。炎症儿童的基因表达明显一致。”
研究人员对17名儿童进行了尸检,这些儿童在1-5岁时死亡,其中8名死于火灾和事故没有一例被诊断为动脉瘤性疾病或死亡前疾病这两组人的年龄、性别、种族和死亡时间相似这些独特的脑组织样本是由马里兰大学BrainandIssueBank的UMSOM研究人员、马里兰精神病研究中心的马里兰雨水收集中心和马里兰州贝塞斯达的NIHNeuroBioBank多年来收集的
这项研究发现,两种特殊的、更罕见的小脑神经元最容易受到巴林炎症的影响——高尔基和普金神经元在单细胞水平上,这两种类型的神经元显示出成熟前的破坏
“尽管罕见,但PurkinjeandGolgineuro具有关键功能,”DrAmentsaid“在发育过程中,Purkinje神经传递形成突触,连接到大脑皮层的齿脑区,参与认知和运动控制,而Golgineuro协调大脑皮层细胞之间的交流。这些发育过程的破坏可以说明炎症是如何控制自闭症、谱系障碍和精神分裂症等疾病的。”
对于许多疾病,遗传和环境——在这种情况下,炎症——都可能控制其他发展疾病的风险这就是为什么大脑区域特定细胞的关键创始人和特征——以及它们如何与基因相互作用以影响大脑功能——来寻找治疗脑疾病的方法,如自闭症和精神分裂症,以及其他疾病,包括痴呆症、帕金森病或基底细胞疾病
“这项研究首次表明,在炎症过程中基因表达的变化可能会导致后期细胞功能障碍,如突触连接能力降低或能量代谢改变,”UMSOMDenMarkGladwin,MD他还是巴尔的摩大学医学事务执行副院长和JohnZ和AkikoKBowersDistinguished ProfessortMSOM“理解这些机制和改变大脑发育过程中细胞水平至关重要,因为有一天我们可以开发出神经发育障碍的治疗方法。”
这项研究的数据——以及所有的大脑启动者——已经保存在UMSOM基因组科学研究所的神经科学多遗漏档案(NeMOArchive)——一个精确的经济学数据库中神经科学家可以通过一个更友好的门户网站访问该体系结构的数据,以了解该系统的复杂性
来源:
Materials provided by
University of Maryland School of Medicine. Original written by Heide Aungst.
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参考:
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