偶然发现揭示了大脑发育过程中对血管的新控制

偶然发现揭示了大脑发育过程中对血管的新控制
一项研究表明脑细胞的发育和血管之间有密切的联系,血管(绿色)在左侧发育中的老鼠大脑中正常生长。右图中,神经胶质细胞中有缺陷基因的老鼠血管(红色)已经崩溃,神经胶质细胞支持携带神经信号的神经元的生长。威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)的神经科学家黄震(Zhen Huang)进行的这项研究展示了神经细胞的发育如何控制血管的生长。信贷:甄黄

黄欧宝娱乐地址震坦率地承认,四年前当他在研究一只胎鼠的大脑发育时,他对血管并不感兴趣。

相反,他想看看一个特定的基因是如何改变的神经胶质会影响神经元的生长。

结果是,由恶化引起的,它请求解释。

“这是一个令人惊讶的发现,”黄说,他是威斯康星大学麦迪逊分校神经科学和神经学的助理教授。“我主要对神经学方面感兴趣,大脑是如何发育和自我连接,为它所做的所有美妙的事情做准备的。”

但正如路易斯·巴斯德所说,机会总是青睐有准备的人,黄知道他需要进一步研究神经胶质,通常被认为是神经元的“助手”,会影响血管的生长。黄教授说,首先,血液流动是大脑中的一个重要因素。他的合作者包括在威斯康辛大学麦迪逊分校(UW-Madison)细胞和分子生物学研究生项目上的马尚(音)。“我们知道大脑是能量密集型的。每单位体积消耗的氧气是身体其他部分的10倍。”

虽然它使血管的发展应该被引导在某种程度上,黄花了数年时间来确保自己没有被自己的实验误导。现在,他对自己,对他的科学评论员,对杂志都很满意刚刚发表了他的研究。

神经系统中的神经胶质细胞为神经元建立一个培育环境,但不携带信号。特别看了黄“放射状”,也可以作为产生新的神经元。放射状胶质细胞从大脑内部延伸到外部,并将生长中的神经元引导到它们最终的位置。

研究细胞和基因作用的标准方法是“敲除”特定的基因,使用的是前教授奥利弗·史密斯(他因这一发现与别人分享了2010年诺贝尔奖)在威斯康辛大学麦迪逊分校发明的技术。

当黄用一种“敲除”突变来培养老鼠时,这种突变阻止了放射神经胶质细胞的分裂,他希望在胚胎大脑中看到异常。但主要的异常完全出乎意料:已经形成的血管已经塌陷。

胚胎中的新血管一般经过两个阶段的发育过程,首先生长,然后稳定。“如果第二步不能进行,血管可能已经形成,但器官仍然不能得到它的血液供应,因为血管将倒退或崩溃,”黄说。

血管塌陷时,神经元开始死亡。一些脑病,包括阿尔茨海默氏症和出血性中风,表现出类似的回归,而黄说,他可以在实验封闭的信号机制也可能在这些疾病中起作用。

尽管任何临床治疗都还需要几年的时间,黄仍然沉浸在基础发现的兴奋之中。

“我们发现这些祖细胞和辅助细胞,即放射状胶质细胞,调节血管的发育,这是以前没有人发现过的。”黄说。“我们使用了一只基因发生改变的老鼠,这些改变可以调节大脑中这些辅助细胞的活动,我们非常惊讶地发现这对大脑产生了巨大的影响。。以前人们一直认为这是两个独立的系统,现在我们知道它们之间有串扰。这就像是开辟了一个新的领域。”


进一步探索

科学家发现了一种引导脑细胞连接的分子支架

引用:一项偶然发现揭示了在发育中的大脑中对血管的新控制(2013年1月24日),2021年5月4日从//www.puressens.com/news/2013-01-chance-reveals-blood-vessels-brain.html检索
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