長壽文章

新研究確定了預防神經元死亡的機制

新研究確定了預防神經元死亡的機制
  • 一項新的研究發現,神經元的存活在神經誕生時就被內在地編程,以減少細胞凋亡或細胞死亡。

  • 當這種基因調控停止時,神經元的存活就會受到破壞並導致神經死亡。

  • 先前人們認為神經元的存活是由外力決定的,例如損傷、感染或神經退化性疾病。 

  • 這種新發現的機制受基因 bak1 的調節,該基因活化後會導致細胞凋亡。

  • 當一小段稱為微外顯子的基因序列被剪接時,bak1 的表達就會關閉。

本文發表在加州大學河濱分校新聞: 

當我們的神經元(大腦的主要細胞)死亡時,我們也會死亡。

大多數神經元是在胚胎發育過程中產生的,出生後就沒有「備份」。 研究人員普遍認為,它們的生存幾乎是由外在因素決定的,或是由外部力量決定的,例如神經元提供神經細胞的組織和細胞。

加州大學河濱分校生物醫學科學家鄭西卡領導的一個研究小組對這一觀點提出了挑戰,並報告說,神經元的持續存活也是在發育過程中內在編程的。

 

該研究發表在期刊上 神經元,確定了研究人員所說的一種機制,該機制在神經元出生時觸發,可以從本質上減少一般形式的細胞死亡(或“細胞凋亡”),特別是在神經元中。 當這種基因調控停止時,連續的神經元存活就會被破壞並導致動物死亡。

有機體的生存、大腦功能和健康取決於其神經元的生存。 在高等生物中,神經元控制呼吸、進食、感覺、運動、記憶、情緒和認知。 他們可能死於許多非自然原因,例如神經退化性疾病、損傷、感染和創傷。 神經元是長壽細胞,但使其長壽的遺傳控制尚不清楚。

現在,zheng 的團隊報告了該機制的核心部分是 bak1 中的一小段基因序列,bak1 是一種促凋亡基因,其活化會導致細胞凋亡。 當這一小段基因序列(稱為微外顯子)被剪接到最終的 bak1 基因產物中時,bak1 表現就會關閉。 外顯子是組成信使 rna 的序列。

 

「細胞凋亡是控制所有後生動物細胞更新和組織穩態的途徑,」生物醫學科學副教授鄭解釋。 「大多數非神經細胞很容易因內在和外在壓力而發生凋亡。 但這種細胞自殺程序需要對神經元進行控制,以便它們可以存活很多年。 我們現在展示神經元凋亡的遺傳衰減是如何發生的。

鄭的團隊透過對人體組織、小鼠組織、人類發育中的大腦、小鼠發育中的前腦和小鼠發育中的中腦的表達數據進行大規模分析,確定了bak1微外顯子。 研究團隊首先將人類和小鼠的神經組織與非神經組織進行比較,以確定神經特異性外顯子。

然後,他們發現皮質神經元早在神經元出生時就降低了對細胞凋亡的敏感度。 他們還發現,在神經元發育過程中,在神經元建立連接或神經支配其他細胞之前,細胞凋亡逐漸減少,這表明除了外在訊號之外的因素也可以發揮作用。 

「我們證明神經元在發育過程中改變了它們調節細胞死亡的方式,」鄭說。 “這是為了確保神經元的壽命,這是維持大腦功能神經迴路完整性所必需的。” 

接下來,鄭的團隊將研究所確定的機制是否在導致神經元細胞死亡的神經退化性疾病和損傷中被活化。

這項研究發表於 神經元 2020 年 7 月。 



較舊的帖子 較新的帖子