腦脊液的流動調(diào)節(jié)分裂
大腦中的干細胞可以分裂并成熟為參與各種腦功能的神經(jīng)元,包括記憶。在一篇論文中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)腦脊液的流動是神經(jīng)干細胞更新的關(guān)鍵信號。
古希臘語格言“panta rhei”意為“一切流動”,這是哲學(xué)家用來描述過去和更新之間不斷變化和相互作用的短語。最近的一篇論文為這種關(guān)系帶來了全新的含義:由MagdalenaGötz教授和他們的LMU合作者(Benedikt Grothe教授,神經(jīng)生物學(xué)教授)和Henrich-Heine大學(xué)杜塞爾多夫領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)了腦脊液的流動是神經(jīng)干細胞更新的關(guān)鍵信號。
“大腦中的神經(jīng)干細胞可分裂并成熟為神經(jīng)元,這一過程在大腦的各個區(qū)域發(fā)揮著重要作用 - 包括嗅覺和記憶,”LMU生理基因組學(xué)系主任,研究所所長MagdalenaGötz解釋道。 HelmholtzZentrumMünchen的干細胞研究。“這些細胞位于所謂的神經(jīng)源性干細胞生態(tài)位,其中一個位于側(cè)腦室的壁上,在那里它們與循環(huán)的腦脊液接觸。”
腦脊液充滿了大腦,其作用仍然不明白。這項工作強調(diào)了這種流體作為關(guān)鍵信號的作用 - 但這次不是化學(xué)信號,而是物理信號。在主要作者David Petrik博士的指導(dǎo)下,Götz和她的團隊發(fā)現(xiàn)腦干細胞也受到流體物理力的影響。
通道蛋白起著關(guān)鍵作用
“整個機制由ENaC分子控制,”Petrik解釋說。該縮寫代表上皮鈉(Na)通道,并描述細胞表面上的通道蛋白,鈉離子通過該通道蛋白流入細胞內(nèi)部。“我們能夠在實驗?zāi)P椭凶C明,在沒有ENaC的情況下,腦干細胞不再能夠分裂。相反,更強的ENaC功能促進細胞增殖。”
進一步的試驗表明,ENaC的功能通過腦脊液施加在細胞上的剪切力而增強。物理刺激導(dǎo)致通道蛋白打開更長時間并允許鈉離子流入細胞,從而刺激分裂。
研究負責人格茨說:“結(jié)果令人大吃一驚,因為ENaC之前因其在腎臟和肺部的功能而聞名。”她和她的團隊現(xiàn)在希望更好地探索干細胞中離子介導(dǎo)的快速信號,并闡明研究結(jié)果與治療相關(guān)的程度。畢竟,藥理學(xué)ENaC阻滯劑已經(jīng)在臨床上用于緩解某些類型的高血壓?,F(xiàn)在,眾所周知,它們還可以影響大腦中的干細胞,從而影響大腦的功能。
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