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星形胶质细胞被确定为大脑的主要导体

北卡罗来纳州达勒姆市-在大脑乐团中,每个神经元的发射都由两种音符控制-兴奋和抑制-来自两种不同形式的细胞结构,称为突触。突触本质上是神经元之间的连接,将信息从一个细胞传递到另一个细胞。至少在大多数情况下,突触和声共同产生出最精美的音乐。

当音乐变得不和谐并且诊断出人患有脑病时,科学家通常会查看神经元之间的突触以确定出了什么问题。但是杜克大学神经科学家的一项新研究表明,研究乐队白色手套的导体-星形胶质细胞会更有用。

星形胶质细胞是星形细胞,形成大脑的胶状框架。它们是一种叫做神经胶质的细胞,在希腊语中是“胶水”的意思。先前发现与控制兴奋性突触有关,杜克大学的一个科学家小组还发现,星形胶质细胞通过一种称为NrCAM的粘附分子与神经元结合,从而参与抑制突触的调控。星形胶质细胞伸出细小的触手到达抑制性突触,当它们接触时,NrCAM形成粘附。他们的发现发表在11月11日的《自然》杂志上。

医学院的细胞生物学系系主任,纸上的高级作者斯科特·索德林说:“我们真的发现星形胶质细胞是编排大脑音乐的音符的导体。”

以前,人们认为兴奋性突触是大脑的加速器,而抑制性突触是大脑的刹车,是大脑中最重要的工具。过多的刺激会导致癫痫病,过多的抑制作用会导致精神分裂症,两种方法的失衡都会导致自闭症。

然而,这项共同研究的共同作者,医学院医学院细胞生物学和神经生物学副教授卡格拉·埃罗格鲁(Cagla Eroglu)博士说,这项研究表明星形胶质细胞正在整体脑功能中发挥作用,并且可能是脑部治疗的重要靶标。埃罗格鲁(Eroglu)是星形胶质细胞的世界专家,她的实验室在2017年发现了星形胶质细胞如何发送触角并连接到突触。

“很多时候,研究大脑发育和疾病的分子方面的研究都研究神经元的基因功能或分子功能,或者他们只认为神经元是受影响的原代细胞,” Eroglu说。“但是,在这里,我们能够证明,仅通过改变星形胶质细胞与神经元之间的相互作用,特别是通过操纵星形胶质细胞,我们就能显着改变神经元的接线。”

索德林和埃罗格鲁经常进行科学合作,他们就咖啡和糕点制定了该项目的计划。该计划计划采用在Soderling实验室中开发的蛋白质组学方法,该方法由他的博士后研究员Tetsuya Takano(该论文的主要作者)进一步开发。

高野设计了一种新方法,允许科学家利用病毒将一种酶插入老鼠的大脑中,该酶标记连接星形胶质细胞和神经元的蛋白质。一旦用该标签标记,科学家就可以从脑组织中提取标记的蛋白质,并使用Duke的质谱仪来鉴定粘附分子NrCAM。

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