氖暴露隐藏的ALS细胞

大脑皮层中一小群难以捉摸的神经元在ALS(肌萎缩性侧索硬化症)中发挥着重要作用，这是一种迅速而致命的神经退行性疾病，会使患者瘫痪。但这些神经元一直很难研究，因为它们数量太少，而且它们看起来与皮层中的其他神经元非常相似。

在一项新的临床前研究中，一位西北医学®科学家分离了运动神经元在ALS中死亡的大脑，在一个绿色荧光夹克中穿着它们。现在他们不可能错过和易于学习。

这些细胞出生时就会在霓虹外套上滑动，随着年龄的增长和生病，它们还会继续穿着这些外套。因此，科学家现在将能够追踪这些细胞中是什么原因导致了它们的死亡，并能够寻找有效的治疗方法。

“我们已经开发了一种工具来调查是什么让这些细胞变得脆弱和生病，”该研究的高级作者和助理教授Hande Ozdinler说神经病学西北大学范伯格医学院“这在以前是不可能的。”

Ozdinler和他的同事们还发现了运动神经元不会死亡，这使得科学家们能够研究是什么保护了它们。

这项研究将发表在神经科学杂志》上5月1日。

肌萎缩性侧索硬化症，也被称为葛雷克氏症，会导致肌肉控制能力的丧失神经细胞在大脑中脊髓(运动神经元)。它的结果是迅速发展麻痹通常在出现症状的三到五年内死亡。

肌萎缩性侧索硬化症患者大脑中约有20亿个细胞，其中约有7.5万个上运动神经元受到影响。在此之前，研究上肢运动神经元的唯一方法是通过手术提取，这是一个非常困难的过程，超出了大多数科学家的研究范围，而且仍然不允许对处于疾病不同阶段的病变神经元进行检查。

“你不能在细胞水平上因此，研究领域忽略了他们，“奥兹迪诺勒说。她是研究皮质运动神经元的国家的少数科学家之一。大多数ALS研究都集中在脊髓中的运动神经元死亡。

关键拼图:为什么肌萎缩性脊髓侧索硬化症的发展如此迅速

但大脑的运动神经元是肌萎缩性侧索硬化症之谜的关键部分。它们的解体解释了为什么这种疾病比其他神经退行性疾病发展得更快。此前的研究认为，脊髓运动神经元先死亡，然后它们的死亡导致了大脑运动神经元的二次死亡。但是Ozdinler最近的研究表明，大脑和脊髓中的运动神经元同时死亡。

奥兹迪勒说:“整个系统一下子就崩溃了。”“这是两端的退化，这就是为什么这种疾病传播得如此之快。”

每一个自主动作都是由上肢运动神经元发起和调节的——接听手机、输入电子邮件、去商店。上运动神经元告诉脊髓运动神经元该做什么。在肌萎缩性侧索硬化症中，指导神经元和产生运动的神经元同时分解。

找到那永不熄灭的光芒

奥兹迪勒花了四年时间研究如何用荧光永久地保护皮质运动神经元。

虽然科学家可以用荧光标记脊髓运动神经元，但随着神经元的老化，荧光会逐渐消失，因为这一过程使用了胚胎基因。奥兹迪勒希望能有更持久的效果，这样科学家就能在神经元老化和渐冻症发展过程中对其进行研究。她对6000个易患肌萎缩性侧索硬化症的上部运动神经元基因进行了分类，然后发现了一种uchl1基因，这种基因在成年期都有表达。

她使用了该基因——该基因是用荧光分子克隆的——并创建了一个老鼠模型，其上部运动神经元以绿色闪烁。然后，她将这只老鼠与一种ALS转基因老鼠模型进行配对。结果就是一只大脑中有荧光病变运动神经元的老鼠。

“现在我们有一个模型的模具，即死亡和一个是耐用的，”奥兹迪诺勒说。“这是完美的实验。你可以问这个神经元有什么让它成为抗身，另一个让它变得脆弱的是什么？这就是我们将发现的。”

在奥兹迪勒实验室工作的研究生玛丽娜·雅斯沃伊纳(Marina Yasvoina)和博士后研究员巴里斯·根茨(Baris Genc)是这篇论文的主要作者。奥兹丁勒与生理学副教授戈登·谢博德(Gordon Shepherd)和生理学教授C.J.赫克曼(C.J. Heckman)都在范伯格学院合作。

“多亏了西北大学的合作，这项工作才成为可能，”Ozdinler说。

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