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美国国立卫生研究院的研究表明,星形脑细胞可

2019-05-25 10:33:39 健康食品85℃

  美国国立卫生研究院的研究表明,星形脑细胞可能有助于控制呼吸节律

  2018年2月8日

  传统上,科学家认为星形细胞称为星形胶质细胞是稳定,安静的支持者,他们的健谈,线状邻居,称为神经元。现在,美国国立卫生研究院的一项研究表明,星形胶质细胞也可能有发言权。它表明大脑呼吸中枢中的星形胶质细胞沉默导致大鼠以较低的速度呼吸,并且比平时更早地在跑步机上疲惫不堪。这只是通过操纵星形胶质细胞与邻近细胞通信的方式引起的呼吸变化的两个例子。

  “几十年来,我们认为呼吸完全由大脑中的神经元控制。我们的结果表明星形胶质细胞主动帮助控制呼吸节律,”美国国立卫生研究院国家研究所高级研究员Jeffrey C. Smith博士说。神经疾病和中风(NINDS)和该研究的高级作者发表在Nature Communications上。“这些结果增加了越来越多的证据,这些证据正在改变我们对星形胶质细胞和大脑运作方式的看法。”

  史密斯博士的实验室研究了如何通过preBötzinger复合体中神经元的节律性射击来控制呼吸,这是他实验室帮助发现的大脑呼吸中枢。在这项研究中,他的团队与伦敦大学学院(UCL)教授Alexander Gourine博士一起工作,他的实验室发现大脑邻近部分的星形胶质细胞可以通过感知血液二氧化碳水平的变化来调节呼吸。

  至少有一半的大脑由称为神经胶质的细胞组成,其中大多数是星形胶质细胞。最近科学家已经证明,星形胶质细胞可以通过向相邻细胞射击或释放称为发射器的化学信息来像神经元一样进行通信。

  在这项研究中,科学家通过遗传修改preBötzinger复合体中星形胶质细胞释放发射器的能力,测试了星形胶​​质细胞在呼吸中的作用。当他们通过减少发射器释放来使大鼠中的星形胶质细胞凝固时,大鼠以比正常更低的速率呼吸和叹气。

   相反,如果它们通过增加传播使星形胶质细胞变得更加漂亮,则大鼠以更高的静息速率呼吸并且更频繁地叹息。

  相关故事研究人员报告了侵袭性脑肿瘤治疗的进展哥伦比亚研究人员揭示了为什么一些胶质母细胞瘤对免疫治疗有反应新的婴儿大脑图可能有助于早期诊断自闭症该团队还测试了沉默星形胶质细胞如何影响大鼠“对氧气和二氧化碳水平变化的反应。”当氧气水平较低或二氧化碳水平较高时,大鼠“呼吸速率增加,仍然低于正常水平。沉默星形胶质细胞也降低了大鼠在较低氧水平下叹气的速率。而且,大鼠比正常早得多。它们只能跑出正常老鼠在跑步机上跑步的距离的一半。

  “呼吸的主要目标是对生命至关重要的二氧化碳和氧气的交换。我们的结果支持星形胶质细胞帮助大脑将这些气体的变化转化为呼吸的观点,”Shahriar Sheikhbahaei博士说,以前是伦敦大学学院的博士生和NIH研究生伙伴关系计划的参与者,以及该研究的主要作者。

  最后,研究小组发现这些星形胶质细胞使用三磷酸腺苷(ATP)与大脑中的其他细胞进行通信。灭活释放的ATP会降低静息呼吸频率和正常和低氧水平下的叹息频率。

  史密斯博士说:“我们的研究结果扩展了我们对大脑如何在正常和疾病条件下控制呼吸的理解。” “我们计划按照这条道路来了解星形胶质细胞如何帮助控制呼吸的其他方面。”

  来源:HTTPS://www.ninds.nih.gov/

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