作者evivian00059 (张芋圆)
看板Cognitive
标题[新知] 呼吸新鲜空气对於大脑胶状细胞
时间Fri Oct 22 01:20:18 2010
星形胶状细胞在调节呼吸上可能具有重要作用。
一种被认为是负责支持其它细胞的脑细胞,可能有一个以前没有料到的作用一控制呼吸。
星星形状的细胞被称为星状细胞(astrocytes),存在於大脑和脊髓,根据在Science
today网站上发表的一项研究,该细胞可以'感觉'二氧化碳在血液中的浓度变化并且刺激
神经元调节呼吸。这一研究发现在某些还不太了解的呼吸系统疾病中(如婴儿猝死),星形
胶质细胞在其中可能扮演了一些角色。
星状细胞是神经胶质细胞的一种类型 - 最常见的一种脑细胞,其数量远远多过於神经元
。伦敦大学学院的生理学家Alexander Gourine(该研究的作者之一)解释到:「从历史上
看,胶质细胞仅认为是将大脑'黏'在一起,提供神经细胞结构和营养支持,但不是很多。
」“ 这老教条现在正在发生显着变化;最近的一些研究表明,星状细胞实际上可以帮
助神经元处理信息。”
一个在伦敦大学学院的神经科学家David Attwell(他没有参与这项研究)说到:「最重要
的方面是,这项研究将大大地改变关於如何控制呼吸的想法」,多麽美丽且令人兴奋的一
个研究阿!
在运动过程中,二氧化碳的量在血液中增加,使得血液变得更酸性。到现在为止,人们认
为这 pH值的变化是由专门的神经元'感觉'的,而这个神经元发信号到肺部以便排出更多
的二氧化碳。但研究发现星状细胞也可以感觉到这种pH值的增加 - 这个变化导致在细胞
中钙离子(Ca2+)浓度增加和化学信使adenosine-5'-triphosphate(ATP)的释放。研究人
员认为ATP会刺激附近的神经元,而这些神经元涉及呼吸;所以反过来又引发呼吸的增加
使过多的二氧化碳可以从血液中排除。
其中一个小组使用的技术是插入一个基因编码 - 一种钙敏感的荧光蛋白,Case12,插入
到活生生的老鼠脑中,伴随一个子序列,以便保证基因的表达只在星状细胞。当光线照在
脑,Case12的萤光亮度会与星状细胞中的钙浓度相对应。该研究小组发现当pH值降低时,
钙会有一个立即的增加。实验还显示出这些反应 pH值变化的星状细胞位於延髓 -一个众
所皆知大脑用来感觉血液中化学成份的区域。研究小组使用老鼠脑干和细胞培养模型都观
察到类似的结果
--------------------------------------
研究人员希望这一发现可能有助於了解呼吸衰竭的疾病,如婴儿猝死综合症,也称为婴儿
猝死,且具有潜在致命的症候群被称为Ondine's curse。如果在胶质细胞功能的问题可以
被证明是导致这些条件,那麽星状细胞也许可以在未来发展有针对性的治疗方法。
波士顿马萨诸塞州塔夫茨大学医学院的神经学家Philip Haydon说:「该研究是美丽且令
人兴奋的」。“下一个步骤将有选择性地阻止星状细胞的钙信号或ATP的释放,然後驱使
pH值变化,看看会发生什麽 - 这将决定是否星状细胞在控制呼吸是绝对必要的。”
Gourine同意开发工具来抑制这种星状细胞的反应是重要的,但是他说这是一个“重大挑
战”。
加拿大温哥华,不列颠哥伦比亚大学的蜂窝神经学家Brian MacVicar说:对星状细胞和神
经元之间的相互作用已经有一些分歧。他说这个问题是星状细胞是否真能足够快速的经由
影响神经元活动来改变正在进行的行为,或者假使他们有一个比较被动的角色。
他说:“这里显示星状细胞迅速作出反应 - 在几秒钟内 - 以一种生理刺激。”,此论文
的影响将说服最顽固怀疑的人:星状细胞可以改变神经元的活动对刺激的反应,进而改变
行为上的反应”
但一些研究人员说,从这些动物实验数据来做解释时要注意。 Attwell:「每个人或许认
同,在细胞培养中星状细胞可以发送信号到神经元。但问题是,当你想要移动到有生命的
有机体时,它有更复杂的数据解读,特别是要确定到底是什麽信号机制。”
来源出处:Nature News
http://www.nature.com/news/2010/100715/full/news.2010.355.html
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 111.254.211.104
1F:推 mulkcs:还蛮有趣的 XD 10/22 16:18