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多篇文章聚焦人类大脑神经胶质细胞领域的研究进展

来源:本站原创 2018-12-27 16:48

本文中,小编筛选整理了科学家们近年来在大脑神经胶质细胞方面的重要研究进展,与大家一起学习!

【1】Cell Stem Cell:科学家阐明大脑中神经前体细胞分化为神经胶质细胞的分子机制

doi:10.1016/j.stem.2018.09.008

在大脑中,两种类型的细胞常常会保持活跃状态,即神经细胞和胶质细胞,长期以来科学家们认为胶质细胞是一种支持性的细胞,但如今越来越多的研究发现这种细胞在大脑神经元细胞之间的交流沟通上扮演着非常重要的积极性角色,此外,胶质细胞还参与到了神经变性疾病的发生过程中。

近日,一项刊登在国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中,来自德国美茵茨大学医学中心的科学家们通过研究得出了重要发现,这些发现或能帮助研究人员阐明在神经变性疾病发生过程中胶质细胞所发生的变化;文章中,研究人员揭示了神经胶质细胞如何从大脑中的神经前体细胞(neural precursor cells)发育而来,研究者表示,涉及三个阶段及三种转录因子的分化过程在组织细胞核中基因的胶质特异性转录过程中扮演着重要角色。

【2】Nature:移除衰老的神经胶质细胞有望治疗阿尔茨海默病

doi:10.1038/s41586-018-0543-y

僵尸细胞是那些没有死亡但同样无法执行正常细胞功能的细胞。这些僵尸细胞或者说衰老细胞参与许多年龄相关性疾病。在一项新的研究中,来自美国梅约诊所(Mayo Clinic)的研究人员报道在大脑疾病小鼠模型中,衰老细胞在认知丧失之前会堆积在它们的大脑中。通过阻止这些衰老细胞的堆积,他们能够减少tau蛋白聚集、神经元死亡和记忆丧失。相关研究结果于2018年9月19日在线发表在Nature期刊上。

研究者Darren Baker博士表示,已知衰老细胞随着自然年龄的增长而堆积在与衰老疾病(包括骨关节炎和动脉粥样硬化)和神经退行性疾病(包括阿尔茨海默病和帕金森病)有关的部位中。在之前的研究中,我们已发现从自然老化的小鼠中清除衰老细胞会延长它们的健康寿命。

【3】Nature:在体内让米勒神经胶质细胞转化为视杆细胞有望治疗先天性失明

doi:10.1038/s41586-018-0425-3

感光细胞是眼睛后部视网膜中的光敏细胞,当受到激活时会给大脑发送信号。在包括小鼠和人类在内的哺乳动物中,感光细胞不能够自我再生。像大多数神经元一样,一旦发育成熟,它们就不会发生细胞分裂。科学家们长期以来研究了米勒神经胶质细胞(Müller glia)的再生潜力,这是因为在斑马鱼等其他物种中,它们对损伤作出的反应就是发生细胞分裂,并且能够转化为感光细胞和其他的视网膜神经元。因此,斑马鱼在遭受严重视网膜损伤后能够再生视力。不过,在实验室中,科学家们能够诱导哺乳动物的米勒神经胶质细胞更多地表现出它们在斑马鱼中的行为。但是,这需要让这种组织遭受损伤。

在一项新的研究中,来自美国西奈山伊坎医学院、耶鲁大学医学院、杰克逊实验室和中国中山大学的研究人员在一个两阶段重编程过程中,成功地能够在活的小鼠体内,在不让它的视网膜遭受损伤的情形下对米勒神经胶质细胞进行重编程,让它们变成感光细胞。相关研究结果发表在2018年8月23日的Nature期刊上。

【4】PLoS One:神经胶质细胞是如何影响神经功能的?

doi:10.1371/journal.pone.0190893

长久以来,研究者们都想要知道,帮助提供营养和维持神经细胞环境的神经胶质细胞,是如何调节神经细胞活动的。由伊利诺伊大学生物科学副教授Robert Paul Malchow领导的研究者们发现,神经胶质细胞或能通过增加胞外环境的酸度来调节神经递质的释放。相关成果报告在PLOS ONE期刊上。

神经细胞之间的通讯,既能通过动作电位导致的细胞膜透性变化,也能通过比如5-羟色胺和多巴胺等神经递质的释放。三磷酸腺苷,或者说ATP,在帮助细胞使用能量的代谢中的作用最被熟知,不过,它也是一种常见的神经递质。之前的研究已经表明,ATP可能在神经胶质细胞和神经细胞之间的信号传导中发挥作用。

【5】Science:重大突破!揭示神经胶质细胞在神经发育中的作用

doi:10.1126/science.aal3589

神经胶质细胞,如星形胶质细胞和小胶质细胞,通常被认为是大脑的支持细胞,但新出现的证据提示着它们在突触形成和修剪中起着重要的作用。神经胶质细胞也在大脑的免疫系统中起作用,而且免疫信号通过位于这些细胞表面上的受体与大脑进行沟通。美国加州大学旧金山分校精神病学助理教授Anna Molofsky博士和实验室医学助理教授Ari Molofsky博士正在研究在正常情形下,这两个过程在大脑发育过程中如何发生,以便希望确定平衡的微妙变化如何导致神经发育障碍。

在一项新的研究中,由Anna Molofsky和Ari Molofsky领导的一个研究团队证实一种被称作白细胞介素33(IL-33)的免疫信号在允许大脑在中枢神经系统(CNS)发育期间维持最佳的突触数量方面起着至关重要的作用。相关研究结果于2018年2月1日在线发表在Science期刊上。

【6】Science:发现神经胶质细胞在大脑发育中起着重要作用

doi:10.1126/science.aan3174

在一项新的研究中,来自美国纽约大学的研究人员发现大脑发育的一个意料之外的来源。这一发现为构建神经系统提供新的认识。他们证实神经胶质细胞(glia),即一类长期以来被认为是支持细胞的非神经元细胞,实际上在大脑的神经细胞发育中发挥着至关重要的作用。相关研究结果发表在2017年9月1日的Science期刊上。

纽约大学生物学系博士后研究员Vilaiwan Fernandes解释道,“这些结果导致我们将大脑发育的神经中心观点修正为诸如神经胶质细胞之类的非神经元细胞也在其中发挥作用。确实,我们的结果发现关于神经细胞产生的时间选择、身份和协调的基本问题仅当将神经胶质细胞的作用考虑在内时才能够得到理解。”

【7】Cell Cell Rep:神经胶质细胞如何实现对神经系统的“塑形”过程?

doi:10.1016/j.cell.2016.03.026    doi:10.1016/j.celrep.2016.03.051

我们大脑中超过一半的细胞都是由神经胶质细胞组成,其可以缠绕在神经纤维上并且促进其绝缘,从事使得电脉冲和化学脉冲可以迅速传递;过去科学家们一直认为神经胶质细胞非常必要,而且其还是神经细胞的“被动帮手”(passive helper),但近日来自洛克菲勒实验室的研究人员通过研究提供了令人信服的证据,研究者发现神经胶质细胞在大脑中扮演着非常活跃和动态化的角色,相关研究刊登于国际杂志Cell上。

研究者指出,神经胶质细胞可以通过一种未知的分子机制来控制特殊神经末梢的形状,在神经系统中,神经细胞会帮助确定和它所连接的神经元细胞的形状,而目前研究人员并不清楚神经元形状确定的机制;文章中研究者对秀丽隐杆线虫的神经胶质细胞进行了研究,神经胶质细胞在线虫机体中可以包围12个神经元的神经末梢,其中一种化学感应神经元(thermosensory neuron)会对温度产生反应,其余神经元则对气味产生反应;研究者想知道神经胶质细胞如何调节上述神经元所需要的形状。

【8】Nat Commun:小神经胶质细胞减缓神经系统疾病进展

doi:10.1038/ncomms5486

一种免疫细胞(小神经胶质细胞),被广泛相信会加剧慢性成人脑疾病,如阿尔茨海默氏病和多发性硬化(MS)进展。但最新一项研究证实:实际上它可能减缓神经退化性疾病的进展,保护创伤性脑损伤(TBI)过程中的大脑损伤,相关研究已经发表在Nature Communications杂志上。

该研究小组在Bruce Trapp博士的带领下,发现小胶质细胞可以帮助大脑同步电发射,并可能有助于减轻慢性神经系统疾病。此项研究提供了小神经胶质细胞参与保护作用最详细的、最直接的证据。

我们的研究结果表明先天免疫系统有助于保护损伤后或慢性疾病过程中的大脑,但这种保护作用需要进一步研究,Trapp博士说:我们有可能利用小胶质细胞的保护作用,来改善TBI患者的预后和延缓老年痴呆症、MS及中风的进展。

【9】Nat Neurosci:神经胶质细胞可帮助修复损伤的神经组织

doi:10.1038/nn.3281

不像大脑和脊髓,外周神经系统在损伤之后具有惊人的再生能力,近日,来自马克斯普朗克研究所的研究人员通过研究发现,神经损伤之后,外周神经胶质细胞会产生生长因子神经调节蛋白1,其可以促使损伤的神经再生,相关研究成果刊登于国际杂志Nature Neuroscience上。

从机体的细胞体到其肌肉或者皮肤的末端,外周神经系统的神经元延伸或者轴突都会被胶质细胞所围绕,这些胶质细胞,也就是所谓的许旺细胞,其可以被携带有髓磷脂的轴突所包被,这将使得神经间的电脉冲进行快速传递。当机体末梢神经受到了损伤,损伤的轴突就会再生。数周之后,外周神经就会再生,并且被许旺细胞的髓磷脂所恢复。然而,许旺细胞并不能够使得髓鞘再生完全。因此损伤神经的功能经常会永久性地损伤着,而且某些肌肉组织会在受影响的病人机体中抑制处于麻痹状态。

【10】J Neurosci:揭示小神经胶质细胞保护机体神经系统免受损伤的分子机制

doi:10.1523/JNEUROSCI.6182-11.2012

在神经系统许多病变中,通常会发生这样一种事件-小神经胶质细胞(Microglia)会被激活,从神经系统监督者的角色转变为“好战分子”。 小神经胶质细胞是机体神经系统的免疫细胞,其可以摄取并且破坏致病及损伤的神经细胞。截止目前,关于其在机体被激活的过程或分子机制,研究者并不清楚。如今,来自麦吉尔大学等处的研究者通过研究揭示了这种分子机制,小神经胶质细胞可以被Runx1基因调节来控制其作为监督者和处于被激活状态(好战分子)之间的平衡。相关研究成果刊登于国际杂志Journal of Neuroscience上。

作为监督者的角色,小神经胶质细胞需要等待神经系统中错误发生才能实施保护的角色,其包括小的细胞体和较长的细胞分枝,长的分枝可以感知其周围环境。一旦神经系统出现损伤,小神经胶质细胞就会被激活变成好战分子,来消灭侵入机体的外界病原物质,如病毒、细菌以及各种神经细胞的损伤。(生物谷Bioon.com)

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