小胶质细胞控制神经元生产随着大脑的发展
(欧宝娱乐地址医疗Xpress)——一个惊喜突破,加州大学戴维斯分校的思想研究所的研究人员和他们的同事们发现,小胶质细胞消除健康神经祖细胞(npc)通过吞噬作用来控制神经元在大脑发育的生产。这种新发现的机制使神经元数量检查,防止大脑的过度增长。
这项研究在线发表在今天的《神经科学杂志》上。
小胶质细胞是免疫细胞的组件中枢神经系统。类似于巨噬细胞,小胶质细胞提供了大脑的初级防御病原体异物,清除死细胞,帮助修复神经损伤。平时,他们充当哨兵。当一个问题是,他们激活并消除它。然而,直到最近,还没有人意识到他们扮演重要的角色大脑发育。
“我们已经知道了一段时间神经元可以进行细胞凋亡,的一种形式吗细胞死亡,最终是被小胶质细胞,”Stephen Noctor说精神病学和学系的助理教授行为科学该研究的主要作者。“但这是新的。小胶质细胞实际上是健康饮食祖细胞,从而调节神经元的数量在发展中产生的大脑。”
在开发期间,npc产生大脑神经元的增殖区。然而,创建过多或过少的神经元会有可怕的后果。
“如果你有太多的细胞,只有这么多营养支持(大脑细胞生长和生存的基础设施)保持神经元存活,“Noctor说。“所有这些细胞争夺资源很容易摆脱正如属性,改变幸存神经元相互作用的方式。同样,太少皮层细胞会深刻负面影响。"
研究组织灵长类动物和大鼠,研究人员指出,小胶质细胞在增殖区产前的大脑。研究人员贴上小胶质细胞和npc与抗体和其他标记来追踪小胶质地位,他们休息或活动和交互都行,祖细胞。小胶质细胞的增殖区集中在npc增殖并产生新的神经元。
绝大多数- 95占小胶质细胞的增殖区被激活。更重要的是,他们吞没,吃npc。然而,团队必须确定全国人大的健康状况。如果npc死亡或死亡,小胶质活动就不会被异常,为消除这些细胞是其主要功能之一。
死亡的细胞方便地为小胶质细胞提供“吃我”的信号。例如,他们表达磷脂酰丝氨酸(PS)在他们的表面。调查人员发现PS-expressing细胞可以被发现在整个大脑,但不集中与小胶质细胞增殖区。其他实验表明,npc被小胶质细胞的目标是健康的细胞。
“祖细胞被吃掉才出现凋亡或以任何方式损坏,“Noctor博士说。“他们似乎在各方面都是正常的。”
此外,地区差异小胶质细胞分布的点到另一个细胞的作用。通过选择性地消除npc,由于神经元,它们可能导致区域差异在大脑结构的发展。
随着时间的推移,小胶质细胞分布适应成熟的大脑。蛋黄袋”小胶质细胞产生,并迅速成为大脑中的增殖区吸引,殖民区,有一个盛宴,“Noctor说。“然而,神经发生结束后,他们分布在整个大脑获得成人分布。如果你看一个成人的大脑,有一个均匀分布的小胶质细胞。”
建立了小胶质细胞吃健康的NPC,下一步是确定调节他们的活动是否可以改变人大数字。这可能具有深远的临床后果。例如,许多研究表明,自闭症儿童拥有更大的大脑。目前,虽然是有限的证据表明,小胶质细胞在自闭症中发挥作用,这可能是一个重要的调查路径。此外,这项研究可能对精神分裂症治疗的影响。
“如果一个母亲是暴露于病原体,如流感、在妊娠前三个月,增加精神分裂症的可能性,“Noctor说。“最近的研究表明,精神分裂症脑灰质。这些数据表明母亲的假设可能会免疫反应在妊娠前三个月,我们的数据显示增加小胶质细胞的激活,因此小胶质细胞可能太多祖细胞在大脑发育的过程中。”
验证这个想法,团队治疗大鼠与细菌脂多糖(LPS),产生炎症反应,在产前的大脑激活小胶质细胞。他们还对另一组怀孕的老鼠与强力霉素抗生素(阿霉素),抑制小胶质激活。
增加小胶质活动LPS组显著减少了20 - 40%的npc的数量。与此同时,阿霉素治疗,抑制小胶质激活,npc的数量增加了20%。这些变化在人大数字出生后保存好。
更进一步,研究人员利用脂质体clodronate移除小胶质细胞从开发大脑。clodronate消除小胶质细胞的90%,全国人大人口显著增加。
这个小胶质神经元活动和生产之间的直接关系可以提供一个临床路径来防止精神分裂症和其他疾病。
“我们激活小胶质细胞与不同的化合物,“Noctor说。“还有药物市场上取消激活小胶质细胞。我们可以使用这些工具来控制小胶质激活控制研究来确定这是一个可行的方法来恢复大脑的恰当的平衡。”
