星形胶质细胞被确定为大脑的大师的大脑

星形胶质细胞被确定为大脑的大师的大脑
星形胶质细胞是大脑中高度复杂的细胞,紧密包裹着突触结构。这张照片展示了3d打印的星形胶质细胞。图片来源:凯蒂·金-杜克大学

在大脑的管弦乐队中,每个神经元的烧制由两个令人兴奋性和抑制性的控制,它来自两个不同形式的一种称为突触的细胞结构。突触基本上是神经元之间的连接,从一个小区发送到另一个小区的信息。突触谐波聚集在一起,以创造最精致的音乐 - 至少大部分时间。

当音乐变得不和谐而一个人被诊断出患有,科学家们通常会观察它们之间的突触来确定哪里出了问题。但杜克大学神经科学家的一项新研究表明,观察戴着白手套的乐队指挥——星形胶质细胞会更有用。

星形胶质细胞是形成胶水框架的星形细胞。它们是一种叫做胶质细胞的细胞,在希腊语中是“胶水”的意思。之前发现星形胶质细胞参与了兴奋性突触的控制,杜克大学的科学家团队还发现星形胶质细胞通过一种叫做NrCAM的粘附分子与神经元结合,参与调节抑制性突触。星形胶质细胞向抑制性突触伸出纤细的触须,当它们接触时,由NrCAM形成黏附。他们的研究结果发表在自然11月11日。

“我们真的发现星形胶质细胞是编制构成大脑音乐的指导的导体,”Scott Soderling,Ph.D.,Methody of Medical of Cell Bay of Cell Bay of Cell Biology主席,博士·索丁,博士“纸。

兴奋性突触 - 大脑的加速器和抑制突触 - 以前认为是大脑中最重要的仪器。太多的激发可以导致癫痫,过多的抑制可以导致精神分裂症,无论任何一种方式都会导致自闭症。

然而,这项研究表明星形胶质细胞在整个大脑功能中起着主导作用,并且可能成为大脑治疗的重要目标,资深合著者Cagla Eroglu博士说,他是医学院细胞生物学和神经生物学副教授。Eroglu是星形胶质细胞的世界专家,她的实验室在2017年发现了星形胶质细胞如何发送触角并连接到突触。

“很多时候,研究大脑发育和疾病的分子方面的研究是研究基因功能或神经元的分子功能,或者他们只认为神经元是受影响的主要细胞,”Eroglu说。“然而,在这里我们能够通过简单地改变星形胶质细胞和神经元之间的相互作用,特别是通过操纵星形胶质细胞,我们也能够显著地改变神经元的线路。”

索德林和埃尔奥格鲁经常科学地合作,他们在喝咖啡、吃糕点的时候制定出了项目计划。该计划是应用索德林实验室开发的蛋白质组学方法,该方法由他的博士后助理高野哲也(Tetsuya Takano)进一步开发,他是这篇论文的第一作者。

Takano设计了一种新的方法,使科学家使用病毒将酶插入鼠标的脑中,该酶将标有连接星形胶质细胞和神经元的蛋白质的蛋白质。一旦用这个标签标记,科学家可以从脑组织中拔出标记的蛋白质,并使用公爵的质谱设施来鉴定粘附分子NRCAM。

然后,Takano与Eroglu的实验室的博士后助理博士·贝尔德温队联合起来,运行测定以确定如何NRCAM在与之间的连接中发挥作用和抑制。实验室一起发现了NRCAM是一种缺失的链接,可控制星形胶质细胞如何影响,展示它们影响大脑的所有“笔记”。

“我们很幸运,我们有真正合作的团队成员,”Eroglu说。“他们工作非常努力,愿意接受疯狂的想法。我认为这是个疯狂的想法。”


进一步探索

大脑蛋白质与癫痫发作,异常社会行为有关

更多信息:Tetsuya Takano等,Chemico-Genetic对体内抑制的星形胶质细胞控制,自然(2020)。DOI: 10.1038 / s41586 - 020 - 2926 - 0
引文:被确定为大脑主“导体”的星形胶质细胞(2020年11月12日),2021年1月18日从//www.puressens.com/news/2020-11-astrocytes-master-conductors-brain.html检索
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