基因组单细胞图解释了癫痫中的神经元死亡

基因组单细胞图解释了癫痫中的神经元死亡
在某些表面CA1神经元(紫色)表面的小胶质细胞(绿松石)的不均匀积累,周围是其他细胞核(白色)。图片来源:Elena CID,Cajal研究所。CSIC

由西班牙研究委员会(CSIC)的研究人员领导的一个多学科团队(CSIC)确定了与海马硬化症相关的基因组细胞图,这是颞叶癫痫的主要组织病理学状况。该研究发表在细胞报告,识别细胞类型的特异性转录特征和神经退行性的特异性特异性特征,为改善诊断提供了理由。虽然硬化症的存在对于鉴定颞叶癫痫(最常见的耐药性癫痫形式)至关重要,但在某些与阿尔茨海默氏病有关的痴呆症情况下也发现了硬化症。

海马硬化症的特征是特异性神经元群体的丧失以及驻留在大脑中的其他细胞类型的激活加剧,例如小胶质细胞和星形胶质细胞。但是,了解为什么某些神经元类型比其他类型更容易受到伤害,这在很大程度上尚不清楚。

在这项工作中,研究人员开发了一个转录图,该图识别出在疾病中特异性影响的所有细胞类型的精确遗传密码。LisetMenéndezde la la Prida解释说:“使用这些地图,我们试图将不同的基因与特定的生物学元素匹配。在大脑的情况下,我们旨在将某些特定基因的表达与不同的细胞类型(例如神经元,星形胶质细胞和小胶质细胞)联系起来。”,CSIC CAJAL研究所的科学家,与Alicante神经科学研究所(CSIC-UMH)一起领导研究。

为此,研究人员应用了两种先进的程序进行生物学采样:对局部脑组织的激光微脱落以及从大鼠和小鼠中提取的单个细胞核的分选。使用尖端的基因组和生物信息学方法,使他们能够确定退化过程的特定遗传特征。

“当神经元开始退化时,它们会释放一些可以通过小胶质细胞检测到的信号,这些信号正在介导炎症和神经毒性反应。这些过程中的每一个都涉及定义特定遗传特征的某些遗传程序的激活或失活。我们识别出一些特定的遗传特征。这些与神经元类型相关的遗传特征。”López-Atalaya解释说。

研究人员还记录了体内个体神经元的电活动,并发现其中一些神经元的症状。这些更令人难以置信的神经元倾向于位于海马区域内的特定子层中(浅表子层),并表达了一些特征性基因。De La Prida补充说:“非常引人注目的是,我们发现过度兴奋的映射完美匹配的神经变性签名。”

为了减轻神经科学和临床社区之间的传播,研究人员通过两个交互式网站将与这项研究相关的数据可作为公共资源访问。

颞叶癫痫和阿尔茨海默氏症

颞叶癫痫与许多原因有关,例如脑感染,由创伤,肿瘤或各种遗传因素引起的损伤,与大脑皮层的层状组织的解剖学变化相关。这种异质性疾病共有的东西是癫痫发作的起源,与海马萎缩和硬化有关。

在影响颞叶的相似结构的阿尔茨海默氏病中,电图癫痫发作可与已经描述了。两种疾病都与涉及海马的情节记忆缺陷有关。在某些阿尔茨海默氏症的情况下,还观察到海马萎缩,因此这项研究的结果可能与识别其潜在的共同点有关。

这项工作由著名的国家和国际赠款资助,涉及来自多个机构的研究人员的跨学科合作,包括巴塞罗那的医院,马德里的欧洲欧洲大学,以及瑞肯脑研究所和日本京都大学。


进一步探索

深脑刺激可防止小鼠模型中的癫痫发作

更多信息:Elena CID等人,海马硬化症中的子层和细胞型特异性神经退行性转录轨迹,细胞报告(2021)。doi:10.1016/j.celrep.2021.109229
期刊信息: 细胞报告

由西班牙国家研究委员会(CSIC)提供
引用:一张基因组单细胞地图解释了癫痫中的神经元死亡(2021年6月8日),2022年6月8日从//www.puressens.com/news/news/2021-06-genomic-single-cell-neuronal-neuronal-death-death-peath-pehpsy.html.html
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