維持我們生物鐘的竟然是大腦中的這些填充物？
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，曾經(jīng)被認(rèn)為只是簡(jiǎn)單地為神經(jīng)元占位的腦細(xì)胞實(shí)際上可能在幫助調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律行為方面發(fā)揮重要作用。
星形膠質(zhì)細(xì)胞是一種神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞 – 即通常被稱為“神經(jīng)系統(tǒng)的膠水”的、為神經(jīng)元提供支撐和保護(hù)的支持細(xì)胞。 但是一項(xiàng)新的研究表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞不僅僅是間隙填充劑，而且它對(duì)于保持我們身體的內(nèi)部時(shí)鐘是至關(guān)重要的。
星形膠質(zhì)細(xì)胞
長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)共識(shí)長(zhǎng)期認(rèn)為我們的內(nèi)部時(shí)鐘是由視神經(jīng)核（SCN）控制的，這是由約20,000個(gè)神經(jīng)元組成的下丘腦腦區(qū)域。 但同一區(qū)域約有6000個(gè)星形星形膠質(zhì)細(xì)胞，其功能從未得到充分的解釋。
現(xiàn)在，圣路易斯華盛頓大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功對(duì)小鼠中的星形膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行獨(dú)立控制--通過(guò)改變星形膠質(zhì)細(xì)胞，科學(xué)家們能夠減慢動(dòng)物的時(shí)間感。
研究人員Matt Tso說(shuō)：“我們之前并沒(méi)料到它們的影響這么大。”
曾經(jīng)人們認(rèn)為，SCN是大腦調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律的唯一部分，但科學(xué)家現(xiàn)在明白，全身的細(xì)胞都有自己的晝夜節(jié)律鐘，包括構(gòu)成肺、心臟、肝臟等器官的細(xì)胞。
2005年，神經(jīng)科學(xué)家Erik Herzog的團(tuán)隊(duì)曾發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞還包括這些時(shí)鐘基因。
Herzog的團(tuán)隊(duì)表明，通過(guò)從小鼠中分離腦細(xì)胞并將其與生物發(fā)光蛋白偶聯(lián)，他們會(huì)有節(jié)奏地發(fā)光 – 這證明他們能夠像其他細(xì)胞一樣有時(shí)間感。
研究人員花了十多年時(shí)間，通過(guò)使用CRISPR-Cas9基因編輯刪除小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞中被稱為Bmal1的時(shí)鐘基因，來(lái)研究在活體樣本中檢測(cè)星形膠質(zhì)細(xì)胞行為的方法。
實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，小鼠的晝夜節(jié)律持續(xù)約23.7小時(shí)，因?yàn)楹诎抵械男∈竺?3.7小時(shí)在輪子上跑一次，通常誤差不會(huì)超過(guò)超過(guò)10分鐘。
人類也不是完全遵守24小時(shí)節(jié)律的- 哈佛大學(xué)1999年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，我們的內(nèi)部時(shí)鐘在每個(gè)24小時(shí)周期里會(huì)多出11分鐘。
盡管Herzog在2005年證明星形膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)參與保持時(shí)間感，但團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有預(yù)料到?jīng)]有Bmal1的小鼠會(huì)受到影響，因?yàn)榇蠖鄶?shù)關(guān)于SCN的研究證明了神經(jīng)元而不是星形膠質(zhì)細(xì)胞的控制作用。
“當(dāng)我們刪除星形膠質(zhì)細(xì)胞中的基因時(shí)，我們本來(lái)預(yù)測(cè)它們的節(jié)律會(huì)保持不變，” Tso說(shuō)。
“當(dāng)人們?cè)谒鼈兩窠?jīng)元中刪除這個(gè)時(shí)鐘基因時(shí)，動(dòng)物們完全失去節(jié)奏，這表明神經(jīng)元是維持日常節(jié)奏所必需的。”
但是，讓研究人員震驚的是，刪除星形膠質(zhì)細(xì)胞中的時(shí)鐘基因使得鼠標(biāo)的內(nèi)部時(shí)鐘運(yùn)行速度降低 – 每天的開(kāi)始比平常約晚一個(gè)小時(shí)。
在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，該小組研究了一種導(dǎo)致晝夜節(jié)律鐘快速運(yùn)行的基因突變。他們想知道，僅在動(dòng)物的星形膠質(zhì)細(xì)胞中修復(fù)這種基因，而不修復(fù)其神經(jīng)元中的缺陷的話，會(huì)有什么影響。
“我們?cè)绢A(yù)計(jì)SCN會(huì)受神經(jīng)元的影響，” Tso說(shuō)。 “SCN中的神經(jīng)元比星形膠質(zhì)細(xì)胞多10倍，為什么它們的行為受的是星形膠質(zhì)細(xì)胞的影響呢？
隨著該突變?cè)趧?dòng)物的星形膠質(zhì)細(xì)胞中固定，小鼠比沒(méi)有突變修復(fù)的小鼠（無(wú)論是在星形膠質(zhì)細(xì)胞或神經(jīng)元中）晚了2小時(shí)開(kāi)始跑動(dòng)。
“（這些結(jié)果）表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞以某種方式與神經(jīng)元‘交談’，以決定大腦中和行為上的節(jié)律，“Herzog說(shuō)。
雖然研究人員承認(rèn)，他們并不完全了解星形膠質(zhì)細(xì)胞控制晝夜節(jié)律行為的程度，但顯而易見(jiàn)的是，它非常強(qiáng)大。
當(dāng)然，我們不能保證人類星形膠質(zhì)細(xì)胞以和小鼠細(xì)胞相同的方式調(diào)節(jié)身體時(shí)鐘，在今后的研究中可以對(duì)此進(jìn)行確認(rèn)。
我們必須等看到未來(lái)研究了才能知道結(jié)果，但有一件事是肯定的 - 這些腦細(xì)胞絕對(duì)不僅僅是神經(jīng)元填充物。
原文來(lái)源
 |
 |
 |
| 官網(wǎng)：www.baichuan365.com | 微信服務(wù)號(hào)：iseebio | 微博：seebiobiotech |
 |
 |
 |
| 商城：mall.seebio.cn | 微信訂閱號(hào)：seebiotech | 泉養(yǎng)堂：www.canmedo.com |
此文關(guān)鍵字：生物鐘|大腦填充物|星形膠質(zhì)細(xì)胞
相關(guān)資訊
- Cancer Cell：重大進(jìn)展！新型血液活檢技術(shù)可通過(guò)讀取血小板信息來(lái)快速檢測(cè)肺癌
- 海洋寡糖之殼寡糖
- "夏日清涼"8月診斷試劑原料團(tuán)購(gòu)活動(dòng)公告
- 艾滋病疫苗又有新靶點(diǎn)
- 西寶生物牽手四正柏 提供高性價(jià)比免疫試劑
- Cancer Discov：新的藥物組合有助于克服對(duì)抗PD-1免疫治療的耐藥性
- 多糖定量分析用標(biāo)準(zhǔn)品 - Ludger糖基化產(chǎn)品
- 【功能性低聚糖】，不可不知的秘密
- 線性單官能團(tuán)聚乙二醇衍生物(Linear Monofunctional PEG Derivatives ) - Creative PEGWorks的PEG修飾劑(1)
- 運(yùn)動(dòng)還能抗炎！內(nèi)源性大麻素介導(dǎo)腸道產(chǎn)生抗炎物質(zhì) 減少炎癥
新進(jìn)產(chǎn)品
同類文章排行
- 清除人體內(nèi)衣原體感染的關(guān)鍵鑰匙
- iScience：一種對(duì)抗遺傳性神經(jīng)系統(tǒng)疾病的潛在途徑
- 真的有可以中和所有已知COVID-19毒株的抗體？
- 細(xì)胞“廢物”使抗癌的免疫細(xì)胞恢復(fù)活力！
- 男性注意！這種食品攝入過(guò)多會(huì)導(dǎo)致結(jié)直腸癌
- 無(wú)路可退！主食中的農(nóng)藥殘留，可誘發(fā)阿爾茨海默病
- Cell出乎意料新發(fā)現(xiàn)：原來(lái)是這種“瀕死體驗(yàn)”讓癌細(xì)胞惡化
- 研究發(fā)現(xiàn)，冠狀病毒的形狀會(huì)影響其傳播
- Science Advances新突破：快速高效生產(chǎn)人體免疫細(xì)胞的新方法
- 《Nature Genetics》確定10個(gè)克羅恩病相關(guān)基因
資訊文章
您的瀏覽歷史
