2016年12月8日——加州大学洛杉矶分校(UCLA)神经科学家们取得的一项成就可能导向对星形胶质细胞更好的理解。星形胶质细胞是一种大脑细胞,被认为在肌萎缩侧索硬化(ALS)、阿尔茨海默病(AD)、亨廷顿舞蹈症(HD)和其他神经系统疾病中发挥作用。 7 o0 m( k% _( m2 b2 [% |4 C0 f1 |
研究人员们首次培育出携带人造基因Cre/ERT2的小鼠,该基因是一种研究细胞功能的基础工具,可以只在星形胶质细胞中被激活。研究论文今日在线发表于《神经元(Neuron)》期刊。
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多年来,神经科学家们一直试图设计携带Cre/ERT2或其他可以只在星形胶质细胞中激活而不明显“泄漏”到其他细胞类型的人工基因的小鼠。
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“我们现在能够删除或改变那些疑似促使疾病(比如ALS)发生发展的星形胶质细胞基因,来查看它们是否确实如此” UCLA大卫·格芬医学院生理学和神经生物学教授Baljit Khakh说,“反过来,可能开辟许多治疗这些疾病的新策略。”
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为了给予小鼠Cre/ERT2基因,Khakh和同事们将其插入到另一个基因,Aldh1-l1。之前的研究已经发现Aldh1-I1只在成年星形胶质细胞中活跃。 - M& g V) L6 O
Cre/ERT2在小鼠中通常可以被药物他莫昔芬激活,该药物是一种知名的乳腺癌疗法。不过,UCLA研究人员们建立了基因组合,这样一来他莫昔芬只会在Cre/ERT2位于星形胶质细胞中的时候将其“打开”。研究人员们还证实,该基因在成年小鼠大脑内几乎所有星形胶质细胞中变得活跃,但几乎没有涉及其他细胞。
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科学家们已经知道星形胶质细胞在整个大脑执行各种常规功能,并相信它们对大脑如何工作和人类及其他动物的行为具有重大影响。但科学家无法很好解释是,在分子水平上,星形胶质细胞如何完成所有这些功能。
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UCLA的研究进展应该能够提供一种科学家们可以用于解决这一谜题的强大工具。
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“这些老鼠的可用性将产生可能的实验,我觉得会让研究人员未来忙上许多年” Khakh说道。
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星形胶质细胞-Khakh实验室。一种携带人工Cre/ERT2基因小鼠的海马体,星形胶质细胞表现为发光绿色。
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在最初演示中,Khakh和他的团队使用这种小鼠来更多地研究一种被称为“钙信号(calcium signaling)”的现象,星形胶质细胞通过它影响神经元的功能,同时来首次识别在成年小鼠星形胶质细胞中正常活跃的基因。 3 q; d% J- G9 j' ^" A8 D
星形胶质细胞也与一些神经系统疾病相关联,包括ALS,一种进行性破坏控制肌肉的神经元的致命性疾病。最近的一些ALS研究已经识别星形胶质细胞作为这些神经元死亡的一个重要原因。星形胶质细胞如何在ALS中最终损害神经元仍是一个谜,但携带Cre/ERT2的小鼠应该使得研究人员能够比之前更高效地解决这个问题,Khakh说道。
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