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Nat Commun: 脑血流传感器的发现可能有助于高血压和痴呆的治疗

来源:本站原创 2020-02-16 11:09

2020年2月16日讯 /生物谷BIOON /--伦敦大学学院(UCL)的研究人员进行的一项研究发现了大脑监控自身血液供应的机制,这一发现可能有助于找到治疗高血压和痴呆等人类疾病的新方法。

几十年来,科学家们一直怀疑大脑有一种独立于全身血压控制系统之外的监测和调节自身血液流动的方法,但直到现在还没有人证明这一点。

图片来源;Nature Communications

大脑比其他任何器官都需要更多的血液来满足神经元对氧气的旺盛需求,所以它有办法缓冲更大范围内的血液流动波动是有道理的。脑血流障碍是许多疾病的已知病因,例如,脑血流持续减少可能导致认知能力下降、痴呆和阿尔茨海默病等神经退行性疾病。

在《Nature Communications》上发表的一项研究中,来自伦敦大学学院(UCL)、奥克兰大学(University of Auckland)和布里斯托尔大学(Bristol University)的研究人员发现了星形胶质细胞的一种新功能。这些细胞的功能类似于专门的大脑血流传感器,可以自我保护大脑免受血液供应减少的潜在伤害。

星形胶质细胞位于大脑血管和重要神经细胞之间,控制心脏和外周循环,最终决定动脉血压。

在以实验室为基础的大鼠研究中,研究人员发现,大脑血流量的减少导致星形胶质细胞释放出一种化学信号,这种信号会刺激专门的神经细胞增加血压,并恢复/维持大脑的血流量(和氧气供应)。

领导这项研究的伦敦大学学院生物科学部教授Alexander Gourine说:"我们对这一发现感到非常兴奋:以前从未有过对大脑内血流或血压传感器的正式描述。我们的新数据将星形胶质细胞识别为脑血流传感器,它对设定系统(动脉)血压水平至关重要,并在此过程中确保大脑获得足够的氧气和营养,以支持信息处理机制的不间断运作。"

共同作者Julian Paton教授(奥克兰大学)说:"这些星形细胞对大脑血流量的减少非常敏感。当血液供应减少时,它们向附近的神经细胞释放一种化学信号,从而升高血压,恢复流向大脑的血液。我们所发现的是,大脑有一种自动的方式来确保大脑的血液流动得到保护。

"不幸的是,在病理状态下,这是以身体其他部位血压升高为代价的。这表明,通过减少这些血流量感应星形胶质细胞的活动来增加大脑血流量,可能是降低高血压患者血压的一种方法。这也可能是一种对抗偏头痛和中风的方法。另一方面,对这些细胞敏感可能有助于痴呆患者改善脑血流。"

该研究的通讯作者、伦敦大学学院医学部的Nephtali Marina-Gonzalez博士说:"在大脑供血减少的疾病情况下,我们所描述的机制可能反应过度,导致偏头痛、高血压中风。脑血流传感器的识别将使寻找新的有针对性的治疗策略来减轻这些疾病成为可能。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Nephtali Marina et al, Astrocytes monitor cerebral perfusion and control systemic circulation to maintain brain blood flow, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-019-13956-y
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