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大脑支持细胞在控制昼夜节律中的新作用

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2019-09-18浏览次数:1537

星形胶质细胞是围绕并支持大脑神经元的“照顾者”细胞,在昼夜节律中发挥着更重要的作用,这是身体24小时内部时钟,比以前更了解。

今天发表在“科学”杂志上的医学研究委员会(MRC)资助的这项研究发现,这些星形胶质细胞,以前被认为只是支持昼夜节律调节的神经元,实际上引导了内部时钟的节奏并且已经显示出来了。首次。控制哺乳动物日常行为的模型。

这项新研究的结果可能为昼夜节律中断时的新疗法铺平道路,这可能导致时差和睡眠障碍,并导致一系列健康状况,从精神疾病到痴呆,糖尿病和癌症。

昼夜节律因其在维持人类健康方面的作用而闻名。尽管已发现许多不同类型的细胞具有其自己的内部时钟,但这些时钟的时间主要由视交叉上核(SCN),即下丘脑控制。大脑中的大脑区域,作为负责调节日常行为的主时钟。

这项由剑桥大学MRC分子生物学实验室(LMB)领导的新研究使用显微成像技术观察星形胶质细胞和SCN神经元的详细内部分子计时。令人惊讶的是,这表明尽管两种类型的细胞都有自己的生物钟,但它们的调节方式不同,并且在一天的不同时间被认为是活跃的。发现这种微妙的互动对于保持整个SCN发条的关键时刻至关重要。

在最初的发现之后,科学家发现遗传改变的小鼠沉默其内部生物钟,以显示他们的SCN功能和行为被破坏,但意外地发现仅使用星形胶质细胞恢复基因功能时钟允许小鼠调节他们的日常活动。这意味着即使当星形胶质细胞是具有工作内部时钟的动物中的唯一细胞时,也观察到小鼠的日常行为模式。当研究人员将这种行为模式与使用神经细胞钟的小鼠进行比较时,他们发现SCN中受调节活动的时间缩短了大约一个小时,这也反映在小鼠行为中,表明星形胶质细胞。控制动物的能力。表现自己特定于细胞的音调。

该研究还揭示,谷氨酸是大脑和中枢神经系统中的神经递质,充当化学信号,将SCN工作星形胶质细胞的时间线索传递给永恒的神经元伴侣。

“在动物中产生和传播昼夜节律定时信号时,星形胶质细胞与神经元一样有效的发现对我们来说确实令人惊讶,”伦敦帝国理工学院痴呆症讲师兼痴呆症研究所研究员Marco Brancaccio博士说。英国。说。以前关于MRC LMB研究的论文。 “我们从之前的研究中了解到这些细胞在生物钟中起作用,但我们不知道它们可以重新启动神经元的昼夜节律。这为生物钟提供了一个新的和意想不到的维度。并提出了一些令人兴奋的未来方式研究和开发治疗潜力。“

“这是星形胶质细胞的首次证明。我们之前忽略的细胞只是支持实际控制动物行为的细胞。这是神经科学领域的一项重大进步,”Michael Hastings博士补充道。 MRC的LMB神经生物学系和该论文的高级作者。

神经科学与心理健康负责人Joanna Latimer博士说:“近年来,越来越明显的是,通过轮班工作,痴呆症和其他神经系统疾病会对我们的健康产生危险的影响。在分子和细胞水平上更好地理解大脑如何控制这些昼夜节律的重要一步,如果我们要更有效地管理这些条件的影响,这是一个重要的进步。

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