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概要文件 正在制作自闭症研究标记的科学家的肖像。
Beth Stevens的画像。
消息/概要文件

Beth Stevens:将免疫细胞铸造为脑雕刻器

经过/ 2015年9月24日

Beth Stevens于2008年在波士顿儿童医院推出了她的实验室,她邀请了来自纽顿蒙特梭利学校的学生,在附近的郊区来访。孩子们在小鼠和大鼠大脑中凝聚在流体填充的罐子里。他们还学会了如何定位玻璃载玻片上的精致切片脑组织,并用显微镜检查它们。

这次访问引发了与学校运行的关系,每年都有源源不断的学生媒体,每年访问不断增长的实验室。很快就会太复杂,带来了这么多儿童到实验室,所以史蒂文斯决定在路上带着她的神经科学课程,每年访问一些当地小学。去年,她在她5岁和8岁的女儿,佐伊和莱利的教室里掉了进入。

“孩子们真的很兴奋,”史蒂文斯说。“这是校长希望我为整个学校回来的事物。”

史蒂文斯对科学的热情也为研究人员留下了持久的印象。她开创性的工作指出了在大脑发展中的惊喜作用小胶质细胞,一类曾经被认为只是大脑免疫防御系统,清理细胞碎片,受损的组织和病原体。但由于史蒂文斯,研究人员现在欣赏,这些非神经元细胞也在塑造脑电路中发挥着关键作用。

在2012年发现,在自闭症研究人员中创造了一种嗡嗡声,史蒂文斯和她的同事发现小胶质细胞修剪神经元连接,称为突触,在培养的小鼠脑中。突触的修剪被认为是在自闭症中出发。事实上,从史蒂文斯的实验室的新兴工作暗示了在疾病中的小凝血利亚的作用。

史蒂文斯已经为她的工作赢得了赞美和几个奖项。2012年,她获得了科学家和工程师的总统早期职业奖是美国政府赐予年轻科学家最负盛名的奖项。10月,她将交付四分之一总统讲座在世界上最大的神经科学家聚会 - 年会的年度会议神经科学协会- 她与三个神经科学重量级有三大荣誉,包括两名诺贝尔·洛杉矶。

“这个领域可能期待来自Beth的很多,”说Jonathan Kipnis.,弗吉尼亚大学神经科学教授。Kipnis说,Stevens已经在最前沿放入了Microglia。“曾经是神经科学研究的继承的东西现在正在引起很多关注,我又想到了它是由于她的研究。”

好奇的思想

史蒂文斯出生于1970年,在马萨诸塞州布罗克顿,她的母亲教授小学和她的父亲是学校的校长。作为一个孩子,她非常好奇,渴望了解事情的工作。她喜欢收集虫子和蠕虫,并将分析她的后院的临时实验室中的这些宝贵的标本。

但是,在高中,科学的职业生涯并不是在她的雷达上,当时她带着一个名叫安东尼·敞篷的鼓舞人心的老师的生物课。“他完全让我意识到这可能是一个职业,我可以成为一个科学家,”史蒂文斯说。“这是一个改变它的课程,我就像,'好的,我要这样做。'”

1988年,她开始在波士顿东北大学研究生物学,这提供了一个不寻常的机会。它有一个独特的合作教育计划,允许史蒂文斯在完成课程后,在医疗实验室中度过几个学期工作。

经过那个经验之后,史蒂文斯知道她想在研究实验室找到一份工作。1993年毕业后,她加入了她当时的男朋友罗阿姆,现在是她的丈夫,在华盛顿,D.C.,他在美国参议院落下了一份工作。史蒂文斯向马里兰州Rockville国家康沃尔(NIH)领导,申请了一名研究助理。

在同一时间,神经科学家R. Douglas Fields.在NIH推出了他的实验室。他研究了神经冲动如何影响胶质胶 - 一类包括微胶质细胞的非神经元细胞 - 并塑造显影大脑的结构。尽管她在神经科学缺乏专业知识,但是田地仍然聘请了史蒂文。“我的职业道德,能源和驾驶印象深刻,”他说。

刺激研究

在“田间”实验室中,史蒂文斯使用多隔室细胞培养系统来研究刺激神经元是否影响施曼细胞的活性,产生含有含髓鞘的脂肪物质的胶质细胞,其阐述神经1。她发现,类似于早期发展期间发生的神经脉冲模式会影响施旺细胞的成熟和髓鞘的产生。

在安装的证据中增加了调查结果,即胶斑和神经元互相沟通,当时是一种新的新兴的概念。

“我对峡谷的研究是什么,有很少的神经科学家研究它;这是神经科学的一种神秘的部分,“史蒂文斯说。“道格实验室的那些年很令人兴奋,因为这是一个新的领域。”

史蒂文斯在“实验室”的实验室里度过了五年。“她正在做出非凡的工作,”菲尔德说。“她有潜力和对神经科学研究的兴趣,我建议她考虑毕业生。”

但史蒂文斯不想放弃她在实验室的立场,当时,NIH不允许其研究人员有研究生。因此,她和田地说服了马里兰州大学,大学公园,距离酒店仅有10英里,让她在为她的博士学位完成必要的研究时乘坐神经科学的研究生课程。在“实验室”。

说话的细胞

伊恩麦克兰

伊恩麦克兰

2000年,开始研究生院后不到两年,史蒂文斯发表了一篇论文科学显示周围神经系统(位于大脑和脊髓外)中的神经使用化学信号与施旺细胞连通2。两年后,她报告了神经元在大脑之间发生类似形式的通信,在神经元和少突卵细胞之间,髓鞘在脑中产生髓鞘的细胞3.

因为她在她的博士上关闭。,史蒂文斯寻求职业建议故事兰迪斯,然后 - 国家神经疾病研究所和中风的主管。兰迪斯在有一天开始启动她自己的实验室的可能性。“我相信她真的有能力和能量和智慧来运营一个独立的研究计划,”兰德斯说。

2004年,史蒂文斯寻求与神经生理学家的博士后团契本贝尔斯在斯坦福大学。“她已经被视为胶质领域的领先研究员,”赫雷斯召回谁催眠她。“她在峡谷上做了各种美好的工作。”

在巴雷斯的实验室中,史蒂文斯继续探讨神经元和峡谷之间的对话,让她注意叫星形胶质细胞的星形峡谷。鼠和他的团队发现星形胶质细胞有助于神经元形式突触4.。为了更好地处理这个过程,史蒂文斯检查了星形胶质细胞如何在发育中小鼠脑中的神经元中影响基因表达。

塑造突触:

年轻的招聘:Beth Stevens'女儿,Riley,在访问她的母亲的实验室期间检查脑组织。Beth Stevens的案情

年轻招聘:Beth Stevens'女儿Riley在访问她母亲的实验室期间检查脑组织。|礼貌的史蒂文斯

为了她惊喜,她发现星形胶质细胞引发神经元以产生最适合其在免疫系统作用的“补体”蛋白质。在那里,蛋白质用作“吃我”的信号,标记病原体和碎片以去除。她发现神经元在未成熟的突触周围沉积这种标签,但在小鼠脑组织和缺乏这种蛋白质的小鼠中,缺乏这种蛋白质的小鼠具有太多不成熟的突触。结果表明,星形胶质细胞可能通过触发补体级联来帮助消除突触5.

但它仍然不清楚标记的突触如何清除。原味嫌疑人是小胶质细胞,脑卒中的唯一细胞已知具有“吃我”信号的受体。

史蒂文斯出发了在她自己的实验室中测试这个假设:经过四年的邮政编码,她决定自己分支。2008年,神经科学家迈克尔格林伯格- 哈佛神经生物学系的椅子 - 招募她到哈佛附属波士顿儿童医院。即使她的实验室处于起步性,她也没有令人困惑的令人困惑的是加入她的问题。

“很多人可能有点犹豫加入新实验室,”说Dorothy Schafer.是,史蒂文斯的前任博士后研究员,史蒂文斯的实验室现在是马萨诸塞大学神经生物学助理教授。“但我对研究非常兴奋,她是如此精力充沛,非常积极,似乎是一个非常好的人。”

提前一项决定史蒂文斯是继续研究小鼠的小胶质细胞,而不是尝试使用新的模型系统。“你永远不会看到她在鸣禽上工作,因为她对鸟类厌恶,”Schafer说。“我认为他们认为她的卷发是巢穴或其他东西,她的潜水爆炸了她头脑的许多类型的鸟类都非常糟糕。”

microglia maven

只有四年的陷入困境,作为一个独立的研究员,史蒂文斯发现了她一直在寻找的证据。2012年,她的团队发布了微胶鸡的证据吃突触,特别是那些弱者和未使用的人6.

该研究结果钉住了对大脑接线的微胶质的新作用。他们还有助于解释大脑如何随着神经元的过剩而开始,修剪一些过剩。神经元将纸张命名为2012年最有影响力的出版物。

史蒂文斯继续研究微胶鸡在健康大脑中的功能,最近揭示了某种蛋白质作为“不要吃我”标签的初步证据,这些标签可以保护突触被小微胶束吞没。她还在探索MICRIGLIA在自闭症等疾病中的作用。

几项研究表明微胶质细胞是更活跃更加多在患有自闭症的脑中而不是在控制中。史蒂文斯和她的团队正在考虑微胶质细胞的活动是否在闭塞症的脑部发展中被改变。

史蒂文斯说,过去十年来,微胶质植物已经爆炸了,但仍有很大要做。“这太开放了,”她说。“除了几件事之外,关于[microglia]的任何人都不知道。这是一个整个职业生涯的东西。“

对于任何雄心勃勃的孩子,她也应该有很多左转。


参考:
  1. 史蒂文斯B.等等。j。neurosci.18.,9303-9311(1998)PubMed.
  2. 史蒂文斯B.和R.D.字段科学287.,2267-2271(2000)PubMed.
  3. 史蒂文斯B.等等。神经元36.,855-868(2002)PubMed.
  4. 尤莉安等等。科学291.,657-661(2001)PubMed.
  5. 史蒂文斯B.等等。细胞131.,1164-1178(2007)PubMed.
  6. Schafer D.P.等等。神经元74.,691-705(2012)PubMed.