Nat Neurosci:揭示异常星形胶质细胞蛋白分泌促进某些神经发育障碍

来源：100医疗网原创2022-09-13 11:05

神经元通常被认为是保持我们大脑敏锐和运转的主要原因，当涉及到大脑疾病时，它们被认为是主要原因。然而，星形胶质细胞是人脑中另一种丰富的细胞，它可能承担着加重某些神经发育障碍的责任。

神经元通常被认为是保持我们大脑敏锐和运转的主要原因，当涉及到大脑疾病时，它们被认为是主要原因。然而，星形胶质细胞是人脑中另一种丰富的细胞，它可能承担着加重某些神经发育障碍的责任。在一项新的研究中，美国索尔克研究所的研究人员现在已经发现了一种由星形胶质细胞产生的分子，它干扰了Rett综合征，脆性X染色体综合征和唐氏综合征中正常的神经元发育。他们指出，阻断这种分子可以减少小鼠大脑中的疾病迹象。相关研究成果于2022年8月30日在线发表在《自然神经科学》杂志上。这篇论文的标题是在多种神经发育障碍模型中异常星形胶质细胞蛋白秘书处对神经发育改变的贡献。

论文的作者，索尔克研究所的尼古拉艾伦副教授说，这些发现是研究大脑中所有细胞，而不仅仅是神经元，在神经发育障碍中如何相互作用的新动力的一部分。这为通过靶向星形胶质细胞来治疗这些疾病的潜在疗法打开了大门。

近年来，科学家发现星形胶质细胞在大脑发育和疾病中起着关键作用。例如，除非星形胶质细胞存在，否则孤立的神经元不会形成连接和通信。如果受疾病影响的星形胶质细胞与健康的神经元混合，神经元将开始出现疾病的迹象。同样，如果受神经发育障碍影响的神经元与健康的星形胶质细胞接触，前者的功能也会得到改善。然而，科学家们一直无法确定星形胶质细胞产生的哪些分子导致了神经元功能的改善。

在这项新研究中，Allen和他的同事从患有导致Rett综合征、脆性X染色体综合征或唐氏综合征的基因突变的小鼠或健康小鼠的发育中的大脑中分离出星形胶质细胞和神经元。然后，他们确定了每组星形胶质细胞产生的1235种不同蛋白质的水平。他们发现，每种疾病都有数百种蛋白质的水平或高或低，这三种疾病中有120种蛋白质的变化是相同的：88种高于正常水平，32种低于正常水平。

论文第一作者、艾伦实验室前研究生艾莉森考德威尔(Alison Caldwell)表示，从基础科学的角度来看，这些遗传疾病中星形胶质细胞的蛋白质分泌发生如此多的变化，令人着迷。更重要的是，这些变化在不同的疾病中有很多是重叠的。对我来说，这突出了星形胶质细胞对正常神经元发育的重要性。

一种名为胰岛素样生长因子(IGF)的蛋白质分子让艾伦的团队大放异彩。他们知道IGF有时可以减轻神经发育障碍小鼠的疾病症状。长期以来，人们认为这种治疗是有效的，因为患病的神经元不能产生足够的IGF。但他们发现了一种不同的解释——受莱特综合症、脆性X染色体综合症或唐氏综合症影响的星形胶质细胞产生高水平的Igfbp2，这是一种可以阻断IGF的蛋白质。

培养的星形胶质细胞和神经元用于神经发育障碍。图片来自《自然神经科学》，2022，doi :10.1038/s 41593-022-01150-1。

艾伦说，事实证明，神经元正在制造大量的IGF，但它无法到达它需要的地方，因为星形胶质细胞制造的Igfbp2分子正在干扰它。

艾伦的团队继续证明星形胶质细胞产生过量的IGF-BP 2是减缓神经元生长的原因，阻断雷特综合征中星形胶质细胞产生的IGF-BP 2可以促进神经元的生长。此外，当患有雷特综合征的小鼠接受阻断IGF-BP 2的抗体治疗时，大脑中的疾病症状得到缓解。

艾伦说，在将这种疗法应用于人类之前，我们还有很长的路要走，但我们认为这是有希望的。与其进行作用于全身的IGF治疗，不如针对大脑中的Igfbp2，这是我们希望IGF发挥作用的地方。

艾伦的团队正计划对他们在患病的星形胶质细胞中发现的其他蛋白质进行后续研究，以及未来进一步的实验，以更好地了解Igfbp2。(100yiyao.com 100医疗网)

参考资料：

Alison L. M. Caldwell等人在多种神经发育障碍模型中，异常星形胶质细胞蛋白分泌导致神经元发育改变。自然神经科学，2022，doi :10.1038/s 41593-022-01150-1。

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