神经元也有“充电器”:星形胶质细胞有助脑损伤患者实现恢复

医疗健康 来源:中国科学报 作者:晋楠
2016
08/09
09:26
中国科学报
作者:晋楠
医疗健康

如果你的爱车能量耗尽,你可能会呼叫道路救援或是好心的旁观者帮助。当受损的神经元“能量”即将耗尽时,一项新研究发现,生成能量的线粒体会呼叫一种不同的脑细胞——星形胶质细胞进行帮助。这些细胞可通过向濒危的神经元捐助额外的线粒体作出应答。尽管这项发现尚处于初步阶段,但科学家表示,它可能是帮助中风或其他脑损伤患者实现恢复的新途径。

“这是一项非常有趣的重要研究,因为它描述了一种星形胶质细胞保护神经元的新机制。”以色列特拉维夫市拉宾神经生物学研究所神经生物学家、未参与此项研究的Reuven Stein说。

为了保证大脑进行能量高度集中的信息传输工作,神经元需要大量线粒体——生成确保细胞活性及运输能力的分子燃料三磷酸腺苷的“发电厂”。神经元中的线粒体必须经常置换,即通过一种叫作裂变的方式进行自我复制,其细胞器最初来自于细胞内部捕获的与其存在共生关系的微生物。但如果线粒体受损或是不能维持一个细胞的需求,那么能量供应就会耗尽,导致细胞死亡。

2014年,科学家发表了首个关于细胞能够在大脑中传输线粒体的证据,但其似乎更类似于丢弃“垃圾”。当神经元排除受损的线粒体时,星形胶质细胞会吞噬它们使其分解。美国查尔斯顿麻省总医院神经学家Eng Lo和Kazuhide Hayakawa希望了解这种传输机制是否可通过其他渠道进行,即星形胶质细胞向处于崩溃边缘的神经元捐助仍在运行的线粒体。其他团队的研究也支撑这一观点,例如2012年一项研究发现,来自骨髓的干细胞能够向严重受损的肺部细胞提供线粒体。

为了解这种捐助是否在大脑内发生,Lo、Hayakawa与中国北京的研究者合作,验证星形胶质细胞是否能够通过诱导成为驱逐性的健康线粒体。Lo说,此前的研究表明,星形胶质细胞可利用一种叫作CD38的酶获悉神经元的“求救”信号。这种酶是机体对受伤或损伤作出的应答,也是由星形胶质细胞产生的。当Lo和同事通过基因编辑的小鼠生成过量的CD38后,来自这些啮齿类动物的星形胶质细胞能够排除大量静止不动的线粒体粒子。研究人员随后将富含线粒体的液体放入另一个含有濒临死亡的小鼠神经元的培养皿中,发现这些细胞能够在24小时内吸收线粒体。这些重新“充电”后的神经元还会长出新的分支、生命周期更长,并且比没有接受替换“电池”的细胞拥有更高水平的三磷酸腺苷,表明星形胶质细胞的线粒体是有益的。

接下来,该团队需要了解同样的现象是否存在于活体动物体内。为此,他们使活体小鼠产生中风症状,并向其受损脑区注射了由星形胶质细胞生成的线粒体。24小时之后,科学家杀死了这些小鼠,切开其脑部,在显微镜下检查了它们的组织。研究人员看到,这些小鼠的神经元不仅吸收了线粒体,而且与那些没有接受线粒体混合物的小鼠相比,其体内可提高受损细胞存活率的分子也显着升高。

最后,该团队测试了CD38是否是线粒体传输所必须的。他们在小鼠体内注射了用于干扰这种酶功能的RNA短片段。该团队在7月27日发表于《自然》的文章中表示,接受治疗的模拟“中风”小鼠神经元中的星形胶质细胞线粒体变得更少。与那些CD38未受阻的啮齿类动物相比,这些小鼠的神经系统测试要糟糕两倍。Lo强调说,这一工作仅仅是“概念性证据研究”,但他补充说这些神经系统测试的结果“有助了解这种酶在临床上具有相关性”。

考虑到CD38在包括免疫系统在内的整个机体中具有重要的角色,这些数据对开始研究能增加或改变其活性的药物“仍然过早”,阿拉巴马州伯明翰大学微生物学家Frances Lund说。例如,目前尚不明确线粒体的传输是否由CD38的水平导致,还仅仅是与其存在相关性。

尽管如此,宾夕法尼亚州匹兹堡大学神经生物学家June Chen依然对这项发现抱有很大期望,认为它或有助于形成治疗线粒体功能性障碍疾病的新疗法。例如,帕金森症就是一种与线粒体功能异常相关的神经退行性疾病,大脑某些区域分泌多巴胺的神经元大量死亡。他表示,如果研究证明是成功的,那么临床医学家未来有一天或能将健康的线粒体输送给受损却依然有活性的神经元。

来源:中国科学报   作者:晋楠

为你推荐

阿斯利康最新披露:在中国或面临800万美元新罚款资讯

阿斯利康最新披露:在中国或面临800万美元新罚款

据相关报道,英国当地时间4月29日,阿斯利康在最新季度的财报会议上透露,就在华涉嫌非法进口药品一事,公司可能可能会在中国面临一项新的罚款。

2025-04-30 15:53

君合盟生物重组A型肉毒毒素临床试验双线突破,覆盖严肃医疗与消费医疗两大领域资讯

君合盟生物重组A型肉毒毒素临床试验双线突破,覆盖严肃医疗与消费医疗两大领域

用于成人中、重度眉间纹适应症的III期临床试验在组长单位北京大学第一医院正式启动并完成首例入组。针对成人脑卒中后上肢痉挛治疗的II期临床试验由复旦大学附属华山医院牵头并顺...

2025-04-30 12:39

海关总署关于进口阿根廷牛黄的检疫和卫生要求资讯

海关总署关于进口阿根廷牛黄的检疫和卫生要求

本公告中的牛黄是指来自于阿根廷共和国国内养殖牛的胆囊或胆管的干燥胆结石。

2025-04-28 22:10

股价只剩2毛,这家上市15年的A股药企要退市了资讯

股价只剩2毛,这家上市15年的A股药企要退市了

上市15年后,吉药控股最终还是走向了退市的结局。

2025-04-28 17:50

科塞尔医疗完成近亿元B+轮融资,加速血管介入器械全领域平台化布局资讯

科塞尔医疗完成近亿元B+轮融资,加速血管介入器械全领域平台化布局

本轮融资由国内知名投资机构铁投巨石领投,苏高新金控持续追加投资,园雍投资跟投,资金将用于核心产品研发、全球市场推广及产能扩建。

2025-04-28 16:54

一款印度企业的原料药被暂停进口资讯

一款印度企业的原料药被暂停进口

昨日(4月27日),国家药监局发布公告称,暂停进口印度企业VITAL LABORATORIES PVT LTD 地高辛原料药。

2025-04-28 12:52

凯西集团2024财年实现双位数营收增长,不断投资研发,聚焦可持续发展资讯

凯西集团2024财年实现双位数营收增长,不断投资研发,聚焦可持续发展

凯西集团(Chiesi Group)是一家以研发为基石的意大利国际制药集团,总部位于意大利帕尔马,业务覆盖全球31个国家和地区。在2024财年,凯西集团圆满收官,取得了强劲的财务业绩...

2025-04-28 11:29

别让肺结节成心结,肺健康清“结”公益行动在人民日报社正式启动资讯

别让肺结节成心结,肺健康清“结”公益行动在人民日报社正式启动

2025年4月27日,《爱肺行动》之别让肺结节成心“结”——肺健康清“结”公益行动,在北京人民日报社正式启动,由广东省钟南山医学基金会、江苏养无极药业有限公司发起,联合京东健康...

2025-04-28 10:26

耀速科技获数千万元战略投资,以“AI+器官芯片”助力新药研发资讯

耀速科技获数千万元战略投资,以“AI+器官芯片”助力新药研发

本轮资金将用于加速公司“3D-Wet-AI”闭环技术体系的建设,并推动国际合作及多场景商业化落地。

2025-04-28 10:01

被忽视的“经期头痛”,专家提醒频繁发作需及时就医资讯

被忽视的“经期头痛”,专家提醒频繁发作需及时就医

偏头痛是一种常见的慢性神经血管性疾病,不仅有中到重度的头痛症状,还常伴随多种复杂症状比如恶心、呕吐、畏光、畏声等。女性偏头痛的发病率是男性的2~3倍,约20%~25%的女性偏...

2025-04-28 09:42

126个药品在辽宁省主动降价资讯

126个药品在辽宁省主动降价

辽宁全省所有医疗卫生机构将于04月30日起执行新的挂网采购价格。降价产品设置采购过渡期,时间为1周。

2025-04-27 18:35

A股上市公司未名医药的核心子公司,被停产资讯

A股上市公司未名医药的核心子公司,被停产

4月24日晚间,未名医药发布公告称,4月22日,天津市药监局发布公告,对公司控股子公司天津未名生物医药有限公司(以下简称“天津未名”)进行了药品GMP符合性检查。经综合评定、...

2025-04-27 11:34

瑞博生物港交所递表,小核酸药物龙头企业有望登陆资本市场资讯

瑞博生物港交所递表,小核酸药物龙头企业有望登陆资本市场

瑞博生物成立于2007年,专注于RNA干扰(RNAi)技术开发及小核酸药物产业化,是全球最早布局该领域的开拓者之一。

2025-04-27 10:36

Cytiva与中欧创新医药与健康研究中心签署全面合作协议资讯

Cytiva与中欧创新医药与健康研究中心签署全面合作协议

双方将携手在细胞治疗药物成果转化领域展开全面合作,推动大湾区生物医药产业的蓬勃发展,打造全球生物医药创新高地。

2025-04-25 19:49

精鼎医药任命 Charlotte Moser为公司首席医疗官,负责领导全球医学战略资讯

精鼎医药任命 Charlotte Moser为公司首席医疗官,负责领导全球医学战略

今日(4月25日),致力于为客户提供I至IV期全方位临床开发服务的跨国合同研究组织(CRO)精鼎医药宣布,公司已任命 Charlotte Moser博士出任首席医疗官。

2025-04-25 15:06

强生宣布锐珂(埃万妥单抗注射液)联合化疗方案在华获批,用于EGFR TKI经治后局部晚期或转移性非小细胞肺癌患者治疗 资讯

强生宣布锐珂(埃万妥单抗注射液)联合化疗方案在华获批,用于EGFR TKI经治后局部晚期或转移性非小细胞肺癌患者治疗

强生公司今日(4月25日)宣布,旗下创新治疗药物锐珂®(埃万妥单抗注射液)正式获得国家药品监督管理局批准,与卡铂和培美曲塞联合给药,适用于治疗携带表皮生长因子受体(EGFR...

2025-04-25 15:00

凶险的百日咳,发病率40年新高!专家:婴幼儿需“加速免疫”资讯

凶险的百日咳,发病率40年新高!专家:婴幼儿需“加速免疫”

2024年1至12月全国共报告百日咳近50万例,是2023年的12倍,跃升至近40年来的峰值。

2025-04-25 14:12

《新英格兰医学杂志》发布: 研究证实速福达可将流感病毒家庭传播概率降低32%资讯

《新英格兰医学杂志》发布: 研究证实速福达可将流感病毒家庭传播概率降低32%

罗氏全球今日(4月25日)宣布,速福达®(玛巴洛沙韦)III期临床试验CENTERSTONE研究详细结果在《新英格兰医学杂志》(NEJM)上发布。结果显示研究达到了主要终点:流感感染者单...

2025-04-25 13:34

阿斯利康携手本土创新力量,持续探索非小细胞肺癌联合治疗方案资讯

阿斯利康携手本土创新力量,持续探索非小细胞肺癌联合治疗方案

阿斯利康与石药集团、映恩生物和银珠医药三家本土生物医药公司正式签署临床研究合作协议

2025-04-25 10:58