不正常的融合产生了错误的脑回路

不正常的融合产生了错误的脑回路
线虫被设计在它们的神经元中表达梭生菌,这些神经细胞融合在一起,导致行为障碍。资料来源:昆士兰脑研究所希拉德实验室

一项可以改写关于神经元的教科书的发现也可以帮助我们理解一些神经疾病的基础。

100年来,科学家们一直相信这种神经但昆士兰大学(UQ)的研究人员发现,神经元在某些情况下会失去个性。

融合原是组织发育中细胞融合所必需的分子除了一些病毒感染,压力或者比如多发性硬化症、精神分裂症和躁郁症。

昆士兰大学大脑研究所和克莱姆·琼斯老年痴呆症研究中心(CJCADR)的马西莫·希利亚德(Massimo Hilliard)教授、罗茜娜·佐丹诺·桑蒂尼(Rosina Giordano-Santini)博士、李兆宇博士领导的一个研究小组发现,当在它们的神经元中表达梭生原,这些神经细胞融合在一起,导致行为障碍。

“我们对梭菌在神经元中的作用以及如果神经元融合在一起会发生什么知之甚少,所以我们在1毫米长的线虫中探索了这些问题秀丽隐杆线虫在那里,我们可以很容易地在显微镜下看到神经元,并操纵它们的基因,”希利亚德教授说。

“当神经细胞融合时,我们发现它们我们可以把这比作两个房间,每个房间都有自己的灯开关,电路出了问题,导致一个开关在两个房间里都打开灯,”希利亚德教授说。

在蠕虫体内,研究人员融合了探测不同气味所必需的神经元,他们观察到,当神经细胞融合时,动物失去了被食物吸引或被危险排斥的能力。

结果显示了一种导致大脑电路故障的新原因,以及一种可能导致神经系统疾病的潜在原因。

那么大脑中的梭菌是从哪里来的呢?

佐丹奴-桑蒂尼博士说,神经元中产生梭生菌至少有两种可能性,一种是神经系统疾病引起的开始产生梭菌,另一个是病毒进入并侵入细胞机制来制造梭菌。

“我们知道病毒可以感染大脑在一些阿尔茨海默氏症患者的脑细胞中发现了这种物质,这种物质会造成严重破坏并导致疾病,”佐丹诺-桑蒂尼博士说。

现在,研究人员迫切想知道,电路的融合和破坏是否也会发生在哺乳动物细胞中。

希利亚德教授说:“对神经元融合了解得更多,将使我们能够确定它在人类疾病条件下发生的频率,并最终开发出预防它或拯救神经元免于这种命运的方法。”


进一步探索

控制分子胶保护脑细胞之间的连接

更多信息:Rosina Giordano-Santini el al.,“fusogen介导的神经元-神经元融合会破坏神经回路的连接并改变动物行为,”PNAS(2020)。www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1919063117
所提供的昆士兰大学
引用:异常融合引起的错误脑回路(2020年8月24日),2021年5月8日从//www.puressens.com/news/2020-08-faulty-brain-circuits-abnormal-fusion.html检索
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