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      大腦支持細胞在控制晝夜節(jié)律中的新作用
      
			
      
				2019-01-11 15:19:53
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      星形膠質(zhì)細胞，圍繞并支持大腦神經(jīng)元的“護理者”細胞，在晝夜節(jié)律中發(fā)揮著更為重要的作用，這是人體24小時內(nèi)部時鐘，比以前所理解的要多。
      

      大腦支持細胞在控制晝夜節(jié)律中的新作用
      

      今天發(fā)表在“ 科學 ”雜志上的醫(yī)學研究委員會(MRC)資助研究發(fā)現(xiàn)，這些星形細胞，以前被認為只是支持調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律的神經(jīng)元，實際上可以引導身體內(nèi)部時鐘的節(jié)奏，并且已經(jīng)首次表明能夠控制哺乳動物日常行為的模式。
      

      這項新研究的結果可能為晝夜節(jié)律中斷時開辟新的治療方法鋪平道路，這可能導致時差和睡眠障礙，并有助于一系列健康狀況，從精神疾病到癡呆，糖尿病和癌癥。
      

      晝夜節(jié)律因其在維持人體健康方面的作用而眾所周知，雖然已發(fā)現(xiàn)身體上有許多不同類型的細胞都有自己的內(nèi)部時鐘，但這些時鐘的時間主要由視交叉上核(SCN)控制，下丘腦中的大腦區(qū)域，作為負責調(diào)節(jié)日常行為的主時鐘。
      

      這項由劍橋大學MRC分子生物學實驗室(LMB)領導的新研究利用顯微成像技術觀察了星形膠質(zhì)細胞和SCN神經(jīng)元的詳細內(nèi)部分子鐘定時。令人驚訝的是，這表明盡管兩種類型的細胞都有自己的生物鐘，但它們受到不同的調(diào)節(jié)，并且在一天中的不同時間被看作是活躍的。這種微妙的相互作用被發(fā)現(xiàn)對于保持整個SCN發(fā)條的關鍵時刻至關重要。
      

      在最初的發(fā)現(xiàn)之后，科學家發(fā)現(xiàn)遺傳改變的小鼠沉默其內(nèi)部生物鐘顯示其SCN功能和行為受到破壞，但出乎意料地發(fā)現(xiàn)，單獨使用星形膠質(zhì)細胞恢復基因功能時鐘使小鼠能夠調(diào)節(jié)其日?；顒?。這意味著即使當星形膠質(zhì)細胞是具有工作內(nèi)部時鐘的動物中的唯一細胞時，仍然觀察到小鼠的日常行為模式。當研究人員將這種行為模式與神經(jīng)細胞鐘工作的小鼠進行比較時，他們發(fā)現(xiàn)SCN中受調(diào)節(jié)活動的時間縮短了大約一個小時，這也反映在小鼠行為上，表明星形膠質(zhì)細胞能夠控制動物。行為到他們自己的特定于細胞的調(diào)子。
      

      該研究還揭示，谷氨酸是大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的一種神經(jīng)遞質(zhì)，它作為化學信號，用于將SCN的工作星形膠質(zhì)細胞的時間線索傳遞給無時間的神經(jīng)元伴侶。
      

      “在動物身上產(chǎn)生和傳遞晝夜節(jié)律定時信號時，星形膠質(zhì)細胞與神經(jīng)元一樣有效的發(fā)現(xiàn)確實令我們感到驚訝，”英國倫敦帝國理工學院癡呆癥講師和英國癡呆癥研究所研究員Marco Brancaccio博士說。以前在MRC的LMB進行這項研究的論文。“我們從之前的研究中了解到，這些細胞在晝夜節(jié)律鐘中起作用，但我們不知道它們可以重新啟動神經(jīng)元的晝夜節(jié)律功能。這為晝夜節(jié)律的生物鐘提供了一個全新且意想不到的維度，并提出了一些令人興奮的途徑未來的研究和開發(fā)治療的潛力。“
      

      “這是第一次證明星形膠質(zhì)細胞，我們之前忽略的細胞僅僅是支持細胞，實際上可以控制動物行為。這是神經(jīng)科學領域的重大進步，”Michael Hastings博士補充道。 MRC的LMB神經(jīng)生物學部門和該論文的高級作者。
      

      MRC神經(jīng)科學與心理健康負責人Joanna Latimer博士說：“近年來越來越明顯的是，通過輪班工作，癡呆癥和其他神經(jīng)疾病對身體內(nèi)部時鐘的破壞會對我們的健康產(chǎn)生危險的影響。這項研究是朝著更好地理解大腦如何在分子和細胞水平上控制這些晝夜節(jié)律的重要一步，如果我們要更有效地管理這些條件的影響，這是一項重要的進步。
      
			

			
        
      
			
      
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