揭示大腦第一道防線的新細(xì)節(jié)
隨著一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展,我們?cè)趯?duì)大腦的了解取得了重大進(jìn)展。盡管如此,我們也僅僅是剛剛開(kāi)始了解這個(gè)令人驚嘆的復(fù)雜器官是如何工作的。
九州大學(xué)5月20日消息
九州大學(xué)(Kyushu University)藥學(xué)院的研究人員對(duì)這一令人困惑的謎題進(jìn)行了更深入的研究,他們前所未有地詳細(xì)分析了構(gòu)建大腦免疫系統(tǒng)的一組細(xì)胞的發(fā)育和基因概況。
他們發(fā)表在《自然》(Nature)雜志上的新見(jiàn)解,可能為更好地理解阿爾茨海默病和多發(fā)性硬化癥等主要大腦相關(guān)疾病的起源和機(jī)制鋪平道路。
研究于2022年4月20日發(fā)表在《Nature》(最新影響因子:49.962)雜志上
“許多人都熟悉神經(jīng)元如何連接在一起,神經(jīng)元在大腦中發(fā)送信號(hào),但也有血管為大腦提供氧氣,膠質(zhì)細(xì)胞作為大腦的支持網(wǎng)絡(luò)和免疫系統(tǒng),”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的 Takahiro Masuda 解釋說(shuō),“事實(shí)上,即使是最大化的估計(jì)也表明,我們大腦中只有大約一半的細(xì)胞是神經(jīng)元,所以研究其他細(xì)胞對(duì)揭示大腦如何工作同樣至關(guān)重要。”
考慮到這一點(diǎn),研究小組一直專注于一系列被稱為“中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)巨噬細(xì)胞”(central nervous system associated macrophages)的細(xì)胞,這是一種保護(hù)大腦免受感染的免疫細(xì)胞。這些巨噬細(xì)胞被認(rèn)為參與了幾乎所有已知的神經(jīng)退行性疾病,因?yàn)樗鼈冏鳛榇竽X的免疫細(xì)胞的關(guān)鍵作用。
多年來(lái),研究表明存在許多不同種類的這些細(xì)胞。在這項(xiàng)研究中,研究小組對(duì)血管周圍的巨噬細(xì)胞和位于腦膜(大腦周圍的層)中的巨噬細(xì)胞分別稱為“血管周圍巨噬細(xì)胞”和“腦膜巨噬細(xì)胞”特別感興趣。
大腦中中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)巨噬細(xì)胞的圖像。圍繞大腦靜脈(灰色)的血管周圍巨噬細(xì)胞(橙色)。小膠質(zhì)細(xì)胞(綠色)與大腦免疫系統(tǒng)的其他細(xì)胞一樣占據(jù)周圍空間
“直到現(xiàn)在,這些細(xì)胞還沒(méi)有與其他免疫細(xì)胞區(qū)分開(kāi)來(lái),而且這些關(guān)鍵細(xì)胞如何以及在何處發(fā)育的研究還很不足,” Masuda 繼續(xù)說(shuō)道,“因此,我們研究了這些細(xì)胞的基本特征,例如如何將它們與大腦中的其他細(xì)胞區(qū)分開(kāi)來(lái),它們的確切位置,它們?nèi)绾伟l(fā)育,它們表達(dá)什么樣的基因,以及它們?nèi)绾闻c其他細(xì)胞相互作用。”
這些巨噬細(xì)胞與大腦中稱為小膠質(zhì)細(xì)胞的其他免疫細(xì)胞一起,起源于胚胎外部稱為“卵黃囊”的區(qū)域。隨著生物體的發(fā)育,細(xì)胞從卵黃囊遷移到大腦。使用一種稱為“命運(yùn)映射”(fate-mapping)的技術(shù),該團(tuán)隊(duì)精確地追蹤了這些細(xì)胞最終的位置,并辨別是什么導(dǎo)致它們成為血管周圍巨噬細(xì)胞和腦膜巨噬細(xì)胞。
“我們發(fā)現(xiàn)腦膜巨噬細(xì)胞的發(fā)育方式與其他小膠質(zhì)細(xì)胞相同,并且是在妊娠期間形成的。另一方面,血管周圍巨噬細(xì)胞實(shí)際上是在出生后開(kāi)始形成的,并且起源于腦膜巨噬細(xì)胞。這是非常出乎意料的,” Masuda 說(shuō)。
通過(guò)他們的研究,該團(tuán)隊(duì)還能夠確定導(dǎo)致腦膜和血管周圍巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的特定基因。
“這些基因的鑒定最終將使我們能夠?qū)⒛X膜和血管周圍的巨噬細(xì)胞與其他小膠質(zhì)細(xì)胞區(qū)分開(kāi)來(lái),” Masuda 解釋說(shuō), “現(xiàn)在我們可以單獨(dú)研究它們,我們可以更清楚地了解它們的功能!
這些發(fā)現(xiàn)有望為理解這些細(xì)胞在大腦中的作用開(kāi)辟新途徑。
“既然我們知道它們是不同的,下一步就是弄清楚它們的功能。隨著它們的機(jī)制被揭示,我們希望了解它們?cè)诎柎暮D、自閉癥譜系障礙和多發(fā)性硬化癥等疾病中的作用,” Masuda 總結(jié)道。
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原文標(biāo)題 : 揭示大腦第一道防線的新細(xì)節(jié)

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