错误的发展不成熟的大脑细胞导致脑积水

爱荷华大学的研究人员已经发现了一种新的脑积水的原因,一场毁灭性的神经紊乱,影响一至三个每1000名婴儿出生。在小鼠,研究人员确定了细胞信号缺陷,从而打乱正常大脑发育不成熟的大脑细胞参与。通过绕过了药物治疗的缺陷,团队能够正确的细胞的一个方面的发展和减少脑积水的严重性。研究结果在线发表在《华尔街日报》11月18日自然医学。

“我们的研究结果确定一个新的分子机制潜在的发展新生儿脑积水,”凯文卡特说,一个学生在UI中研究生项目在神经科学和这项研究的第一作者。“通过针对这种缺陷信号通路使用fda批准的药物在老鼠身上,我们能够成功地治疗这种疾病侵害性。”

脑积水,有时被称为水大脑,包括增加大脑空间内的流体称为心室。如果不删除多余的液体,心室扩张,从而导致严重脑损伤或死亡。尽管脑积水是最常见的一种类型的大脑异常刚出生的婴儿、治疗没有改变过去半个世纪,包括入侵脑部手术排液。是常见的并发症和手术经常失败,这意味着孩子们常常需要反复手术。

“这种疾病是毁灭性的和昂贵的(每年近20亿美元),和目前的治疗方案非常有限,”卡特说,他也是一个国家科学基金会研究员毕业。“非侵入性治疗的发展将改变这个条件。”

卡特指出,减少小鼠心室的大小是临床上重要的成就,因为人类减少心室大小与病人更好的结果。

脑积水的工作在一个小鼠模型,研究团队磨练一个特定群体的不成熟细胞神经前体细胞(npc)给大多数类型的增加大脑细胞,包括神经元和神经胶质细胞。npc的一个特定的子群,最近才被确认和参与正常心室的发展,成为团队的研究的重点。

在大脑发育,这种人口的不成熟细胞遍布,死在一个精确的协调过程生产正常心室。

研究小组发现了一个不平衡在这些细胞的增殖和生存,导致脑积水在实验小鼠模型。

信号通路的失调造成的问题,提示这些npc死亡或增殖。流程都是异常的小鼠模型——这是细胞死亡的两倍速度出现在正常老鼠的大脑和扩散速度只有正常的一半。

发现问题后,研究人员表明,锂盐治疗的绕过异常信号的一个方面,恢复正常前体细胞的增殖,进而减少脑积水的老鼠。

“我们的研究首次表明,神经祖细胞参与新生儿脑积水的发展,”卡特说。“我们也第一个操纵这些祖细胞的发展和成功治疗新生儿脑积水,当时这一壮举甚至打开车门在治疗这种疾病新的治疗策略和其他神经系统疾病。”

因为这项研究确定了细胞信号缺陷脑积水的原因,研究结果为识别额外的信号通路参与这种疾病的发展,奠定了基础,发展非侵入性治疗方法来治疗这种疾病。

这个发现也表明,成功治疗脑积水将依靠个性化治疗策略基于特定类型的脑积水患者,而不是使用单一方法治疗脑积水无论其分子或基因的原因。