研究揭示神经细胞“交流”机制

2020-12-02 08:52
医药前沿 2020年32期
关键词:谷氨酸神经细胞免疫性

如果你想在繁忙的环境中与朋友分享一个秘密,你可以试着找一个安静的地方,关上门不让别人偷听你的谈话。大脑中的神经细胞也在“紧闭的门”后相互交流。

英国伦敦大学学院、德国波恩大学等机构开展的一项国际研究表明,一个神经细胞在大脑中有多少“听众”是受到严格控制的。在学习神经元的环境中,某些过程的启动能使信号传输不那么排外。研究结果已经发表在《神经元》上。

神经元之间的信息传递大多是通过化学方式完成的:对电信号作出反应时,“传递细胞”在突触处释放所谓的神经递质(通常是谷氨酸分子)。这些细胞通过突触间隙迁移到受体细胞。在那里,它们与特定的受体对接,并在接收神经元中产生电反应。“关闭的门”起作用的地方是星形胶质细胞,它能迅速地重新吸收谷氨酸。

“它们通过向突触附近发送延伸来做到这一点,这就是所谓的突触周星形胶质细胞过程(PAP)。”波恩大学细胞神经科学研究所教授Christian Henneberger 解释说。

PAP 有专门的转运蛋白,可以像小型真空吸尘器一样移除突触周围的谷氨酸。这一机制的有效性显然受到严格控制:研究人员通过反复的电刺激触发了一种细胞学习。这使得接收细胞在长期内对发射细胞的信号做出更强烈的反应。专家们还谈到了“长期增强作用”(LTP)。

“我们现在已经能够证明PAP 在这个学习过程中退却。”伦敦大学学院神经学研究所教授Dmitri Rusakov 说,“这增加了邻近的细胞也被谷氨酸刺激的可能性。”这意味着信号传输的排他性也降低了,这就可以解释之前不清楚原因的其他有趣观察:例如,LTP 也可以影响其他神经细胞之间的紧密连接。“这可能对以后的学习过程很重要。”Henneberger 推测。

Yaffe 说,另一个要回答的问题是用药物控制血压是否可以防止脑功能的改变。“我们需要将接受过高血压治疗的人与从未接受过治疗的人以及血压正常的人进行比较。”

免疫细胞相关的遗传突变或会影响个体患自身免疫性疾病的风险

日前,一篇发表在国际杂志Nature Genetics上的研究报告中,来自意大利、英国和美国的科学家们通过研究分离了一群免疫细胞相关的基因突变,其或会影响机体患自身免疫性疾病的风险,文章中,研究人员详细描述了这种用来揭示前所未知的免疫细胞突变的技术和工具,这些突变与多种人类免疫相关疾病直接相关。

此前研究结果表明,许多曾经被认为是器官特异性或位点特异性的疾病或与机体的免疫状况有关,而炎性疾病、多发性硬化症和川崎病只是几个例子而异,作为对这些研究发现的回应,近年来,科学家们一直在深入研究相关的免疫细胞及可能导致这些疾病发生的相关变异。

这项研究中,研究人员对来自意大利撒丁区的3500 名参与者机体的血液样本进行了全基因组关联性研究,他们利用基因分型谱技术和归因分析技术作为一种手段来寻找涉及731 种免疫细胞特性的突变,实际的工作包括使用细胞表面标记物和基于流式细胞术的细胞分选手段。

总而言之,研究人员分析了血液样本中大约2200 万个突变的数据,其中一些来自于同一家族的个体,在此过程中,研究者还发现了122 个单核苷酸多态性,其中52 个是新的特征,17 个基因位点独立地与459 个单一的细胞特性有关,研究者指出,这些多态性中还包括大约36 个与已知自身免疫性疾病相关的基因位点的突变。

随后研究者还进行了精细化绘图、后续验证、选择性分析、表达和定量特征位点的分析来更好地了解其所分离出来的特性之间的关联性,而更重要的是,他们还想观察是否能发现与自身免疫性疾病发生相关的未知关联,下一步研究者将会利用蛋白定量特征位点技术来调查是否存在这种关联,以帮助发现与已经使用的药物之间的任何关联,并阐明这些药物是否还能用于治疗其它病症,未来,在基于免疫细胞亚型和相关疾病治疗的研究过程中,针对不止一种通路或蛋白质进行靶向性研究或许是未来研究的一个大方向。

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