科学家在发育中的大脑中发现了一种叫做小胶质细胞的免疫细胞的新角色。 这一发现可能揭示自闭症和精神分裂症等神经发育障碍的见解。
小胶质细胞(绿色)接触并包裹发育中的大脑中的神经前体细胞(红色)。
小胶质细胞作为抵抗中枢神经系统感染和疾病的主要防御。 在成人大脑中,小胶质细胞调查环境,寻找传染因子或受损细胞。 当他们检测到损伤或病原体时,小胶质细胞会被激活并改变形状,以便吞噬并吃掉它们的目标。 他们迅速清除垂死的细胞并修复组织损伤。
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在产前发育过程中,小脑胶质细胞也存在于大脑皮质中,但它们的作用尚不清楚。 由加州大学戴维斯分校的Stephen Noctor博士领导的一个研究小组研究了胎儿大鼠,猴子和人类脑组织中的小胶质细胞。
在产前发育期间,具有产生神经元能力的神经前体细胞 - 细胞在称为增殖区的明确限定的区域中快速产生。 使用特异性抗体和其他标记物标记神经前体细胞和小胶质细胞,Noctor和他的同事能够使用共聚焦显微镜跟踪它们。
令他们惊讶的是,科学家发现小胶质细胞正在吞噬健康的前体细胞,使其发育成脑组织。 小胶质细胞定植增殖区,其中绝大多数(超过95%)被激活。 延时图像显示小胶质细胞接触健康的神经前体细胞并在几小时内食用它们。
研究人员推测,脑发育过程中的小神经胶质活性可能影响神经前体细胞的数量。 为了探讨这一想法,他们用细菌脂多糖(LPS)-a毒素激活的小胶质细胞和抗生素强力霉素(DOX),其抑制小胶质细胞活化。
与未处理的大鼠相比,LPS处理的大鼠幼仔的脑组织显示神经前体细胞数量减少与40%一样多。 另一方面,Dox处理的幼崽的脑组织与对照相比显示出20%的增加。
最后,研究人员测试了一种选择性杀死小胶质细胞的化学物质,看看它会对神经前体细胞产生什么影响。 该治疗从发育中的大脑中去除了90%的小胶质细胞,并显着增加了神经前体细胞群。
Noctor提出小胶质细胞在神经前体细胞上的盛宴可能是为了在发育过程中修剪大脑。 这有点像在系统上打破; 好像大脑说我们有足够的细胞,我们不再需要它了,小胶质细胞进入并擦拭剩余的前体细胞,“他说。
过去的研究将妊娠期间的感染和免疫激活与精神分裂症和孤独症等神经发育障碍联系起来。 未来的研究将探讨这项研究发现的过程是否可以发挥作用。 文章来源:NIH研究事项