北卡羅來(lái)納州達(dá)勒姆——大腦的神經(jīng)元往往受到科學(xué)界的大部分關(guān)注，但它們周?chē)囊唤M細(xì)胞稱(chēng)為星形膠質(zhì)細(xì)胞——字面意思是星形細(xì)胞——越來(lái)越被視為引導(dǎo)大腦正確組織的關(guān)鍵角色。
具體來(lái)說(shuō)，星形膠質(zhì)細(xì)胞約占人類(lèi)大腦質(zhì)量的一半，似乎指導(dǎo)突觸的形成，即在我們學(xué)習(xí)和記憶時(shí)形成和重塑的神經(jīng)元之間的連接。
杜克大學(xué)和北卡羅來(lái)納大學(xué)科學(xué)家的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)了一種重要的蛋白質(zhì)，它參與星形膠質(zhì)細(xì)胞構(gòu)建突觸時(shí)的交流和協(xié)調(diào)。缺少這種稱(chēng)為 hepaCAM 的分子，星形膠質(zhì)細(xì)胞不像它們應(yīng)有的那樣具有粘性，并且傾向于粘在自己身上而不是與其他星形膠質(zhì)細(xì)胞形成聯(lián)系。
在對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞敲除 hepaCAM 基因的小鼠進(jìn)行的研究中，這一發(fā)現(xiàn)是努力了解幾種腦部疾病(包括認(rèn)知能力下降、癲癇和自閉癥譜系障礙)的重要線索。這項(xiàng)工作于 6 月 24 日發(fā)表在《神經(jīng)元》雜志上。
還已知一種稱(chēng)為巨腦性白質(zhì)腦病 (MLC) 的罕見(jiàn)疾病是由 hepaCAM 基因突變引起的，這項(xiàng)工作可能會(huì)提供有關(guān)究竟出了什么問(wèn)題的答案。MLC 是一種逐漸惡化的發(fā)育障礙，會(huì)導(dǎo)致大頭畸形(大頭)、大腦白質(zhì)腫脹、智力障礙和癲癇。
杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)副教授、資深作者 Cagla Eroglu 說(shuō)，通過(guò)選擇性地從星形膠質(zhì)細(xì)胞中去除 hepaCAM 以觀察它的作用，“我們?cè)谀撤N程度上使細(xì)胞變得內(nèi)向。”“他們通常想要伸出援手，但沒(méi)有 hepaCAM，他們反而開(kāi)始擁抱自己。”
“如果星形膠質(zhì)細(xì)胞與其鄰居建立連接，那么你就開(kāi)始擁有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，”Eroglu 說(shuō)。“要制造功能性大腦，您需要一個(gè)功能性星形膠質(zhì)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)。”
研究人員通過(guò)尋找在星形膠質(zhì)細(xì)胞中高度活躍且與腦功能障礙有關(guān)的基因，將重點(diǎn)放在了 hepaCAM 上。他們與巴塞羅那大學(xué)的另一個(gè)研究 hepaCAM 的小組合作，但該小組一直在研究該分子在調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞氯信號(hào)通道中的作用。
杜克大學(xué)的研究小組發(fā)現(xiàn)，從星形膠質(zhì)細(xì)胞中去除 hepaCAM 會(huì)導(dǎo)致突觸網(wǎng)絡(luò)太容易興奮，而沒(méi)有那么好。“對(duì)抑制性突觸的影響是最強(qiáng)的，”第一作者凱蒂鮑德溫說(shuō)，她最近成為北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校細(xì)胞生物學(xué)和生理學(xué)助理教授。“你正在降低抑制和興奮，所以這真的可以指向癲癇的一種機(jī)制。”
Baldwin 作為 Eroglu 實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員完成了這項(xiàng)工作，她計(jì)劃在她位于 UNC 的新實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)一步研究這些問(wèn)題，測(cè)試缺乏 hepaCAM 的小鼠是否行為不同或?qū)W習(xí)和記憶發(fā)生變化，或者它們是否表現(xiàn)出壓力和社交焦慮是自閉癥譜系障礙的標(biāo)志。她說(shuō)，他們還可能將這種蛋白質(zhì)的疾病突變版本重新引入出生時(shí)沒(méi)有它的小鼠，看看它有什么影響。
標(biāo)簽： 大腦網(wǎng)絡(luò)
免責(zé)聲明：本文由用戶(hù)上傳，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！