成年大脑比科学家想象中更能自我修复
成年大脑在受伤或某些自身免疫疾病之后,可能比科学家先前认为的具有更强的自我修复能力。在苏黎世大学的实验中,研究人员发现特殊的支持细胞以一种不同寻常的方式重新填补受损的脑部区域。起初它们并不是将整个新细胞搬入受影响区域,而是将新形成的细胞核送到那里。胶质细胞在大脑中发挥着重要的支持和营养作用。其中一种被称为星形胶质细胞的细胞因其星形外观而得名,对于健康的神经元功能尤其重要。星形胶质细胞为神经元提供营养,帮助控制血流,并支持大脑组织的整体健康。科学家们长期以来认为,一旦星形胶质细胞被破坏,成年大脑就无法完全替代它们。这种损失可能会在脑损伤或自身免疫疾病(如罕见的神经脊髓炎光谱疾病)之后发生,这种疾病使得身体自身的抗体攻击并破坏星形胶质细胞。 专门的星形胶质细胞重建受损脑组织 由苏黎世大学药理与毒理学研究所的共同首席作者Marina Herwerth和Matthias Wyss领导的一项研究挑战了这种长期以来的观点。研究小组由Bruno Weber带队,识别出在活小鼠大脑中一种特殊的“再生”星形胶质细胞群。这些细胞聚集在受损脑区的边缘,帮助重建丢失的星形胶质细胞网络。“我们研究的发现揭示了成年大脑自我修复的一个未知能力。它们指向了支持恢复星形胶质细胞丧失相关疾病的新方法,”Weber说道。 新细胞核流入受损区域 为了观察修复过程,研究人员使用双光子显微镜实时观察活小鼠的大脑数周。他们还追踪了不同脑区活跃的基因。结合这些方法,研究小组能够识别出负责恢复受损组织的星形胶质细胞。再生细胞的不仅仅是简单的分裂。它们还执行一种不寻常的过程,其中新形成的子细胞核通过星形胶质细胞长距离移动到受损区域。正如Weber所解释的那样:“它们将子细胞新形成的细胞核滑动长距离,填补受损的脑区并重新编织星形胶质细胞网络。” 促进脑部再生的新目标 细胞核能够通过成年星形胶质细胞的长伸展移动到受伤组织,这一发现为科学家们理解大脑如何在某些类型损伤后组织自我修复增加了新的维度。如果研究人员最终学会如何选择性激活这些修复机制,他们可能能够促进受损脑组织的更有效修复,重建星形胶质细胞网络,并改善某些脑部疾病的恢复。研究小组还识别出在修复过程中暂时活跃的许多基因和信号通路。这些生物信号可能为未来影响疾病或损伤后再生的努力提供潜在目标。“我们能够识别出在修复过程中暂时激活的许多基因和信号通路。它们可能在未来作为影响疾病和损伤后再生过程的起点,”Weber强调。
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