Nat Neurosci:識別出免疫細胞在機體大腦發育過程中扮演的關鍵角色

2020-12-06 生物谷

2020年7月16日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,一項刊登在國際雜誌Nature Neuroscience上的研究報告中,來自科羅拉多大學安舒茨醫學中心等機構的科學家們通過研究揭示了機體發育期間特定腦細胞之間的相互作用如何與神經精神疾病相關聯,包括某些在個體晚年發生的疾病等。

圖片來源: Unsplash/CC0 Public Domain

大腦的功能依賴於特定腦細胞類型之間數以百萬計的精確連接,包括神經元細胞和小神經膠質細胞等,文章中,研究人員揭示了特定細胞類型之間名為髓鞘形成(myelination)這種連接所產生的機制,以及機體神經系統如何移除過量的連接。研究者Bruce appel博士說道,相關研究結果或能幫助改善我們對某些特定神經精神疾病發病潛在原因的理解。

這項研究中,研究人員使用斑馬魚幼體(一種小型透明的脊椎動物)進行研究,其與人類神經系統的發育過程共享著很多方面,因為斑馬魚幼體是透明的,因此在其發育過程中研究人員就能觀察其神經系統中的細胞所發生的變化。研究者發現,小神經膠質細胞在調節髓鞘形成過程中扮演著非常關鍵的角色,其是機體一生中能幫助抵禦感染的大腦免疫細胞,髓鞘形成是電活性神經元和少突膠質細胞之間所形成的連接過程,少突膠質細胞能利用脂肪髓鞘膜將神經元的長軸包裹起來從而對其進行隔離,這樣就能大大提高大腦信號的發送速度。

目前研究人員並不清楚神經系統如何移除這種不正確的髓磷脂片段或保護鞘;研究者觀察發現,小神經膠質細胞會在神經系統的隨束內延伸並檢查單個的髓鞘,通過吞噬作用或細胞吞食來對其進行移除,此外,小神經膠質細胞攝入髓鞘的水平也取決於神經元的活性,這就表明,小神經膠質細胞或許會傾聽神經元細胞來決定是否移除髓鞘結構。理解髓鞘非常重要,因為髓鞘的異常是多種神經精神性疾病發生的主要標誌,包括阿爾茲海默病、精神分裂症、自閉症譜系障礙等。

這項研究提高了科學家們理解小神經膠質細胞功能障礙(即使是在發育早期)如何通過改變髓鞘形成的方式來為後期疾病的出現和進展奠定一定的基礎;最後研究者Hughes表示,闡明小神經膠質細胞、少突膠質細胞和神經元之間如何通過互相協作來構建大腦中功能性的神經系統,或能幫助科學家們理解這些細胞如何相互作用來導致疾病或衰老的發生,同時也可能會影響研究者進行髓鞘修復的策略。(生物谷Bioon.com)

原始出處:

Hughes, A.N., appel, B. Microglia phagocytose myelin sheaths to modify developmental myelination. Nat Neurosci (2020). doi:10.1038/s41593-020-0654-2

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