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常见问题 与专家对谈论自闭症有价值的谈话。188宝金博网址是多少
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自闭症基因分配主演的角色以支持大脑中的细胞

经过/ 2018年4月24日
萎缩星:减少星形胶质细胞中称为神经胶酶的蛋白质的水平导致电池呈现更简单的形状。
专家:
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Cagla厄罗古鲁

副教授,杜克大学

自从Cagla厄罗古鲁是一个博士后的研究员,她被称为星形胶质细胞的星形脑细胞着迷。2008年,她在北卡罗来纳州达勒姆杜克大学设立了一名实验室,探讨了星形胶质细胞在形成神经元结中的作用,或突触

去年,Eroglu和她的同事透露,这种关系是互惠的:与突触接触有助于给星形细胞复杂的形状1

该团队还发现星形胶质细胞表达神经源素,突触基因已知被突变在一些患有自闭症的人。神经阳素有助于控制星形胶质细胞生长和在音乐会上与蛋白质的蛋白质,称为Neurexins也是如此与自闭症有关

EROGLU发现,降低星形胶质细胞中的神经源引起的表达使得大脑不易兴奋。这种结果可能与自闭症有关,被认为是以其为特征的特征太多刺激在大脑中。

我们与Eroglu,细胞生物学和神经生物学副教授讨论,关于她的发现如何推进对自闭症的理解。

光谱:有什么动力你的最新实验

Cagla Eroglu:我长期以来一直在研究星形胶质细胞是如何在哺乳动物的大脑中驱动突触的形成的。在这个特殊的项目中,我们想要扭转局面并提出一个问题:突触如何驱动星形胶质细胞的复杂发育?

S:以何种方式星形胶质细胞发展复杂吗?

CE:星形胶质细胞有一个独特的结构,就像一个有许多分支的树。你有主要的分支,产生小的分支,然后是叶子。在老鼠的大脑中,一个星形胶质细胞的分支可以接触多达10万个突触。一个人的星形胶质细胞可以接触多达200万个突触。这是一种难以置信的复杂性。

它为一个非常美丽的细胞,但它也使星形胶质细胞能够一次“听”对许多突触的活动。我们想了解如何令人惊叹的形态形式。我们假设与神经元素的相互作用可以推动形态。

S:你是怎么测试的你的假设

CE:我们开发了一个细胞培养系统,在这个系统中,我们从大脑中清除了其他类型的细胞,直到我们只有星形胶质细胞和神经元。我们发现,完整但无功能的神经元可以触发星形胶质细胞形成其复杂的形状。

神经元不需要活着,所以这给了我们一个线索,即星形胶质细胞的复杂性需要这些细胞和神经元之间的物理接触。然后,我们意识到了在星形胶质细胞表面上必须有“粘性”蛋白质可以与神经元的蛋白质结合,并且可能在其突触处。

S:是什么TH.伊斯“粘”蛋白质S.

CE:一种叫做神经罗素的蛋白质家庭作为强烈的候选人。在神经元的背景下,几乎完全研究了神经罗素。但有些作品建议的神经元素也以星形胶质细胞表达。这让我们好奇:他们在星形胶质细胞中做了什么?这些粘性蛋白质是将神经元连接到星形胶质细胞的粘性蛋白质,并驱使星形胶质细胞的形态?

我们发现神经源素家族的三个成员,这些家庭以大鼠和小鼠的星形胶质细胞表达。然后,我们使用RNA分子来抑制基因的表达 - 并且得到一个非常简单的星形胶质细胞,比平常更少的分支。一次抑制这些基因中的一种,产生了对星形胶质细胞形状的中间作用,表明所有三种蛋白质对细胞的复杂形状是必不可少的。

然而,事实证明基因不足以用于星形胶质细胞的复杂性。

我们夯实了蛋白质的表达,称为Neurexins在神经元中,我们认为星形胶质细胞神经源性可能与之相互作用。那种文化中的星形胶质细胞较差。我们还用含有微小的螺纹状材料取代神经元,称为纳米纤维类似神经网络,并用Neurexins覆盖了纳米纤维支架。这些支架可以引发复杂星形胶质细胞的形成。

这些实验告诉我们,星形胶质细胞难题有两件:神经元和星形胶质细胞中神经元的新生素。这些典型形式产生星形胶质细胞。

S:有没有特别的神经罗素蛋白这似乎比其他的更重要?

CE:是的,neurologin 2。我们发现,当我们降低某些星形胶质细胞中NLGN2的表达时,接触这些星形胶质细胞的神经元元件具有更少的兴奋性突触。当我们在大约一半的星形胶质细胞中,而不是在神经元中降低神经胶质蛋白2的表达时,我们发现兴奋度降低,抑制度增加。

因此,在星形胶质细胞中夯实神经源素2将大脑的平衡转移到较少的激发和更多的抑制作用。

S:这与自闭症有关

CE:研究人员提出了激发和抑制之间的不平衡是一个自闭症模型的共同特征还有自闭症患者。在这两种类型的神经元活动之间保持平衡对正常的大脑功能至关重要。我们的发现告诉我们,操纵星形胶质细胞的基因功能就足以改变这种平衡。

任何正在研究自闭症基因的功能的人都应该认为基因对神经元的影响可能无法完全占他们在自闭症模型中所看到的内容。如果研究人员只关注神经元,并且忽视星形胶质细胞,他们可能无法获得完整的照片。


引用:
  1. Stogsdill正当等等。自然551.,192-197(2017)PubMed.