長壽文章

星狀細胞如何隨著年齡的增長保持痘痘可塑性

星狀細胞如何隨著年齡的增長保持痘痘可塑性
  • 發育中的大腦會長出新的神經元與神經元之間的連接,稱為突觸; 不必要的突觸會隨著年齡的增長而被修剪,這稱為大腦可塑性。 

  • 大腦中的小膠質細胞和星狀膠質細胞支持神經元及其突觸; 兩者都透過在稱為吞噬作用的清理過程中「吃掉」不必要的突觸來不斷消除它們。

  • 先前人們認為只有小膠質細胞具有吞噬作用; 這項研究發現,在成人大腦的海馬CA1區,星狀細胞是控制突觸數量和可塑性的主要清理細胞。

本文發表於韓國科學技術院 (KAIST) 新聞中心: 

發育中的大腦在學習和記憶時不斷產生新的神經元連接,稱為突觸。 重要的聯繫——那些被反覆引入的聯繫,例如如何避免危險——被培養和加強,而被認為不必要的聯繫被修剪掉。 成人大腦也會經歷類似的修剪,但目前尚不清楚成人大腦中的突觸如何或為何被消除。

現在,韓國​​的一組研究人員發現了成人大腦可塑性和潛在神經系統疾病的潛在機制。 他們於 12 月 23 日在《 自然.

韓國科學技術院生物科學系助理教授、論文作者 Won-Suk Chung 表示:“我們的發現對於我們理解神經迴路在學習和記憶以及疾病過程中如何變化具有深遠的意義。”

“突觸數量的變化與各種神經系統疾病的盛行率密切相關,例如自閉症譜系障礙、精神分裂症、額顳葉失智症和幾種形式的癲癇發作。”

大腦中的灰質含有小膠質細胞和星狀細胞,這兩種互補細胞除其他外還支持神經元和突觸。 小膠質細胞是前線免疫防禦系統,負責吞噬病原體和死亡細胞,而星狀細胞是星狀細胞,透過幫助控制神經元之間的信號傳導來幫助建構大腦並維持體內平衡。 據鐘教授介紹,人們普遍認為小膠質細胞吃掉突觸是其在吞噬過程中進行清理工作的一部分。

鐘教授說:“使用新穎的工具,我們首次證明,是星形膠質細胞而不是小膠質細胞不斷消除對神經元活動的過度和不必要的成人興奮性突觸連接。” “我們的論文挑戰了該領域的普遍共識,即小膠質細胞是控制大腦突觸數量的主要突觸吞噬細胞。”

鐘教授和他的團隊開發了一種分子感測器來檢測神經膠質細胞的突觸消除,並量化細胞突觸被消除的頻率和類型。 他們還將其部署在沒有 MEGF10(允許星狀細胞消除突觸的基因)的小鼠模型中。 具有這種星狀細胞吞噬功能缺陷的成年動物,其海馬迴中的興奮性突觸數量異常增加。 透過與 KBRI 的 Hyungju Park 博士合作,他們發現這些增加的興奮性突觸功能受損,從而導致 MEGF10 缺失動物的學習和記憶形成缺陷。

chung 說:「透過這個過程,我們表明,至少在成人海馬CA1 區域,星形膠質細胞是消除突觸的主要參與者,而這種星形膠質細胞的功能對於控制突觸數量和可塑性至關重要。”

鐘教授指出,研究人員才剛開始了解突觸消除如何影響大腦的成熟和穩態。 在他的小組對其他大腦區域的初步數據中,似乎每個區域的星狀細胞的突觸消除率不同。 他們懷疑各種內部和外部因素正在影響星狀細胞如何調節每個區域迴路,並計劃闡明這些變數。

「我們的長期目標是了解星狀細胞介導的突觸更新如何影響各種神經系統疾病的發生和進展,」鐘教授說。 “有趣的是,調節星狀細胞吞噬作用以恢復突觸連接可能是治療各種腦部疾病的新策略。”

這項研究發表於 自然 2020 年 12 月。 



較舊的帖子 較新的帖子