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

又一家药企被取消国家药品集采中选资格资讯

又一家药企被取消国家药品集采中选资格

4月30日,国家组织药品联合采购办公室发布公告,取消哈尔滨力强药业有限责任公司洛索洛芬钠凝胶贴膏中选资格并将该企业列入违规名单。

2026-04-30 15:19

国家药监局原副局长陈时飞被判14年资讯

国家药监局原副局长陈时飞被判14年

4月29日,上海市第二中级人民法院一审公开宣判国家药品监督管理局原党组成员、副局长陈时飞受贿案,对被告人陈时飞以受贿罪判处有期徒刑14年,并处罚金人民币400万元;扣押在案...

2026-04-30 10:08

黄果任国家药品监督管理局局长资讯

黄果任国家药品监督管理局局长

任命黄果为国家药品监督管理局局长,免去李利的国家药品监督管理局局长职务。

2026-04-29 21:46

微滔生物完成超 5000 万美元 A 轮、A + 轮融资,专注体内 CAR-T 细胞疗法赛道资讯

微滔生物完成超 5000 万美元 A 轮、A + 轮融资,专注体内 CAR-T 细胞疗法赛道

本轮融资由正心谷资本与德诚资本分别领投,OrbiMed(奥博资本)、汉康资本、卫材创新风投基金、建发新兴投资等知名机构跟投,老股东启明创投、顺禧资本、杏泽资本持续加码

2026-04-29 13:21

“A to H 18A第一股”诞生!迈威生物正式登陆香港联交所主板资讯

“A to H 18A第一股”诞生!迈威生物正式登陆香港联交所主板

2026年4月28日,迈威(上海)生物科技股份有限公司(以下简称“迈威生物”,A股代码:688062 SH,港股代码:02493 HK)在香港联合交易所主板正式挂牌上市,成为首家“A to H”的18A上市公司。

2026-04-28 19:22

全面接轨国际,药物临床试验质量管理规范再升级资讯

全面接轨国际,药物临床试验质量管理规范再升级

根据国家药监局发布的2025年第125号公告,自2026年3月31日后实施的药物临床试验,均适用《E6(R3):药物临床试验质量管理规范技术指导原则》(下称 ICH E6(R3))。

2026-04-28 19:13

百济神州引入PD-1/CTLA-4/VEGF-A三抗资讯

百济神州引入PD-1/CTLA-4/VEGF-A三抗

4月28日,百济神州发布公告称,2026年4 月 24 日,百济神州有限公司的全资子公司广州百济神州生物制药有限公司与华辉安健(北京)生物科技有限公司签订了一份《独家选择权、...

2026-04-28 09:49

希润医疗完成数千万元融资,打造全链条脑机接口康复产品线资讯

希润医疗完成数千万元融资,打造全链条脑机接口康复产品线

由无锡梁溪科创产业基金独家投资。

2026-04-27 13:19

一家环保上市企业要10亿元收购一家CRO公司资讯

一家环保上市企业要10亿元收购一家CRO公司

4月26日晚间,创业板上市公司中赋科技发布公告,计划筹资收购军科正源(北京)药物研究有限责任公司。

2026-04-27 11:02

司美格鲁肽专利已经到期,为什么国内还没有产品获批上市资讯

司美格鲁肽专利已经到期,为什么国内还没有产品获批上市

2026年3月底,司美格鲁肽核心化合物专利在中国正式到期。

2026-04-26 18:56

药品附条件批准上市申请审评审批工作程序资讯

药品附条件批准上市申请审评审批工作程序

附条件批准时,每个附条件批准的适应症单独设置药品注册证书有效期,原则上,在确证性研究完成时限的基础上增加一年。确证性研究完成时限由药审中心在审评中与申请人沟通交流后...

2026-04-26 10:58

CDE:抗体偶联药物首次申报临床试验药学资料撰写指导原则资讯

CDE:抗体偶联药物首次申报临床试验药学资料撰写指导原则

本指导原则基于 ICH M4Q( R1)总体框架, 格式体例与之保持一致, 在其框架下结合抗体偶联药物的药学研究特点,细化了 IND 申报药学资料的撰写要求,旨在为该类药物 IN...

2026-04-25 21:39

蚂蚁健康向医院开放“智慧医疗AI一体化方案” 支持智能体、云陪诊、本地化模型部署资讯

蚂蚁健康向医院开放“智慧医疗AI一体化方案” 支持智能体、云陪诊、本地化模型部署

4月25日,在2026中国医院信息网络大会(CHIMA 2026)上,蚂蚁健康面向全国医院及医疗机构推出“智慧医疗AI一体化方案”。

2026-04-25 20:09

美敦力 5.5 亿美元收购 Scientia Vascular,加码神经血管赛道布局资讯

美敦力 5.5 亿美元收购 Scientia Vascular,加码神经血管赛道布局

Scientia Vascular 是专注于神经血管创新器械研发的新兴企业,核心产品管线聚焦颅内血管病变介入治疗领域

2026-04-25 15:50

聚焦预防接种全龄升级,多方合力开展“成人全周期免疫促进暨带状疱疹公益科普”资讯

聚焦预防接种全龄升级,多方合力开展“成人全周期免疫促进暨带状疱疹公益科普”

4月25日,国家疾病预防控制局在上海举办主题宣传活动,呼吁“预防接种,苗助健康,全民行动”。

2026-04-25 15:41

超亿元 A 轮融资!奥明星程以 AI4S 定义下一代生物智能基础设施资讯

超亿元 A 轮融资!奥明星程以 AI4S 定义下一代生物智能基础设施

由深创投与复星医药(复健资本)联合领投,太平股权、广东中医药大健康基金、杭实集团等多家头部投资机构、产业链龙头企业及多地国资跟投。

2026-04-24 18:28

Cytiva ÄKTA与Biacore系列产品实现本地生产, 以“桐庐样本”赋能生物医药“加速度”资讯

Cytiva ÄKTA与Biacore系列产品实现本地生产, 以“桐庐样本”赋能生物医药“加速度”

依托桐庐生产基地,Cytiva持续提升本土供应能力,以更短的交付周期与定制化支持,精准匹配中国研发节奏,深度践行“在中国,为中国”承诺

2026-04-24 18:13

全球首个治疗遗传性耳聋基因疗法获批资讯

全球首个治疗遗传性耳聋基因疗法获批

4 月 23 日,再生元宣布,美国 FDA 已经加速批准其在研基因疗法Otarmeni(lunsotogene parvec-cwha)上市,该药品成为首个也是目前唯一获批用于治疗遗传性听力损失的基因疗法。

2026-04-24 18:01

CDE:治疗用重组蛋白药物首次申报临床试验药学资料撰写指导原则资讯

CDE:治疗用重组蛋白药物首次申报临床试验药学资料撰写指导原则

本指导原则基于 ICH M4Q( R1)总体框架, 格式体例与之保持一致, 在其框架下结合治疗用重组蛋白药物的药学研究特点,细化了 IND 申报药学资料的撰写要求,旨在为该类药...

2026-04-24 12:44