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科学家们设计了一种新的“条形码”方法来识别大脑中的关键细胞类型

布朗转化神经科学中心(Brown ‘s Center for Translational Neuroscience)研究人员的一项发现,可能为未来针对肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和其他令人烦恼的神经肌肉疾病的研究铺平道路。

普罗维登斯,罗德岛[布朗大学]——当大脑由两种细胞组成时,神经胶质细胞在大脑功能和疾病中的重要性往往比更著名的神经元受到较少的关注。但是科学家在一个多世纪前就已经知道,特殊类型的胶质细胞是神经肌肉接点或突触的组成部分。神经肌肉接点是神经元和肌肉之间的接触点,可以让大脑控制运动。

尽管为适当的神经胶质细胞形成的意义,维护和修理的整个神经系统突触,无法区分特定的神经胶质细胞在突触和神经胶质细胞的多样化的总人口已经是一个重大的挑战在促进和恢复损伤后神经系统的正常功能,疾病和老年。

6月25日发表在《生活》(eLife)杂志上的一项新发现可能会改变这种情况。

格雷戈里奥·瓦尔迪兹是布朗大学分子生物学、细胞生物学和生物化学的副教授,他领导的研究小组已经确定了一些重要的分子,以便研究和操纵突触所组成的特定胶质细胞。

“这一发现将作为一个跳板解决基本问题的发现和发展中化验速度疗法旨在保护和恢复神经回路的正常功能,“瓦尔迪兹说,附属于新转化神经科学中心建立的卡尼脑科学研究所棕色和棕色的转化科学研究所。

研究表明,神经胶质的一个重要亚型,被称为雪旺细胞,位于神经肌肉突触,是肌肉中唯一表达两种特定分子的细胞。瓦尔迪兹说,这些分子标记提供了一种高度特异性的胶质“条形码”,可以识别重要细胞的亚型。

瓦尔迪兹说:“这意味着我们最终可以弄清楚突触的三个细胞成分——神经元、肌肉和神经胶质——是如何相互交流的。”“我们现在有一个独特而重要的工具来识别这个突触的关键组成部分。这对于知道何时何地瞄准目标以确保突触正常工作是至关重要的。”

瓦尔迪兹说,这种新的条形码工具将为未来的研究铺平道路,包括对肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)和脊髓性肌肉萎缩症(SMA)等神经肌肉疾病的研究。科学家可以使用分子标记来探索突触胶质细胞在损伤后的神经肌肉突触修复、正常老化期间的退化和神经肌肉疾病进展中的作用。

他还预测,类似的方法将揭示位于大脑神经元对之间突触处的突触神经胶质细胞。

“虽然我们的主要关注点是神经肌肉突触,但我们也收集了初步证据,表明大脑中的突触神经胶质细胞可以用同样的方法标记和定位,”他说。“如果这是真的,这一发现将对治疗大量的大脑疾病产生巨大的影响,包括那些由于正常衰老和阿尔茨海默氏症导致的认知能力下降。”

参与这项研究的布朗大学其他研究人员还包括第一作者、神经科学博士生瑞安·卡斯特罗(Ryan Castro)、合著者托马斯·塔茨(Thomas Taetzsch)和西德尼·沃恩(Sydney Vaughan),他们都是瓦尔迪兹实验室的博士后。

这项研究是由国家老龄化研究所资助的。R01AG055545)和国家神经疾病和中风研究所(No. 01ag055545)。R21NS106313)。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.brown.edu/news/2020-06-25/glia