如何通过神经元脑细胞航天材料边界

加州大学戴维斯分校的研究人员首次报告如何一种特定类型的脑细胞,称为oligodendrocyte-lineage细胞,细胞材料转移到老鼠大脑中的神经元。他们的工作提供了证据的协调核细胞和神经元之间的相互作用。这项研究是今天发表在实验医学杂志。

“这部小说概念的材料转移到神经元打开新的可能性对于理解大脑成熟和寻找治疗神经系统疾病,如阿尔茨海默病、脑瘫、帕金森病和亨廷顿氏舞蹈症,“说通讯作者奥尔加Chechneva。Chechneva助理项目科学家加州大学戴维斯分校生物化学和分子医学的部门和独立的首席研究员小儿再生医学研究所在后来孩子的加州北部。

oligodendrocyte-lineage细胞是什么?

Oligodendrocyte-lineage细胞也叫少突神经胶质,是一个类型的神经胶质细胞在中枢神经系统中找到。从出生开始,这些胶质细胞出现支持神经回路的成熟。他们大多以在髓鞘形成,绝缘的形成中的作用髓鞘鞘周围神经轴突。

卫星寡树突胶质细胞是一个不同类型的密切接触中发现少突神经胶质神经元的身体在中枢神经系统的灰质。它们参与几个功能,包括支持邻近神经元的存活,调节神经递质释放,调节突触活动。他们有不同的形式和结构比经典的少突胶质细胞产生白质髓鞘。

“研究大多集中在研究少突胶质细胞的髓鞘功能,而卫星少突胶质细胞和神经元的相互影响不是很好理解,“Chechneva说。

意想不到的观察使得新发现成为可能

捕捉神经胶质和神经元之间的相互作用从一个意想不到的观察。研究人员使用特殊的荧光蛋白标签和跟踪少突神经胶质在老鼠大脑和脊髓。他们惊奇地发现,核糖体蛋白和核记者不仅存在于这些细胞,但也在小鼠模型的神经元。

“当这样的意想不到的事情发生了,我们需要确保它不是一个工件,“Chechneva说。“令人困惑的是为什么这些蛋白质,它只能在少突神经胶质,也在神经元。我们的团队使用不同的控制和做了多次实验得出寡树突胶质细胞转移核神经元和核糖体材料。”

开放边界材料转移

材料转移的蛋白质和分子从一个神经元传到另一个神经元和神经胶质细胞对神经元对神经元的生存至关重要,损伤后功能和恢复。

直到现在,有两个已知的神经系统的材料转移的方法。第一个是隧道纳米管或缝隙连接,它们之间的直接沟通渠道,允许细胞。另一个机制是通过释放细胞外囊泡(小结构,含有蛋白质、脂类和核酸)。这些囊泡可以传输各种分子可以被邻近的细胞。

这项研究是第一个卫星捕获和报告少突胶质细胞与神经元发现收到的材料和它们之间的质膜中断。

“我们正在考虑的可能性,另外一个新的机制,细胞可以直接将材料转移到另一个细胞,特别是卫星少突细胞神经元。我们可以清楚地看到,从两个细胞聚集,细胞核和质膜(细胞)之间的物理边界是开放的,”Chechneva解释道。

探索转移机制,神经退行性疾病的潜在治疗方法

研究表明,oligodendroglia-neuron材料转移建立出生后,大脑成熟的关键时期。

“事实上,这种转移过程建立在产后发展是非常有趣的。这些是当大脑成熟的关键时期,大脑回路形成”Chechneva说。

团队仍然不知道材料转移的调控机制及其持续时间。

“我们了解这种机制非常新,它打开许多问题对于理解神经元是如何工作的,它的生物在许多神经系统疾病相关。这是非常令人兴奋,”Chechneva补充道。

研究人员还发现,材料转移到神经元增加在慢性神经炎症。他们看到潜在的使用这一发现找出更有针对性地治疗条件致病蛋白的积累所引起的神经元,如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。团队的下一个研究目标是确定oligodendroglia-neuron材料转移的生物学功能在开发和退化。

参考:Mayrhofer F,汉森,Navedo MF, et al .转移核和核糖体材料Sox10-lineage老鼠大脑中的神经元细胞。J其实并。2023年,220 (7):e20221632。doi:10.1084 / jem.20221632

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