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研究表明淀粉体在驱除脑废物中的作用

发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一篇文章描述了中枢神经系统中的一种新途径,该途径可通过创建淀粉体(CA)来清除大脑中的废物,淀粉体是由聚集废物的葡萄糖聚合物形成的。

这项研究为有关神经退行性疾病的临床实践开辟了新见解,由巴塞罗那大学药学和食品科学学院,神经科学研究所(UBNeuro)讲师CarmePelegrí和Jordi Vilaplana领导。神经退行性疾病网络中心(CIBERNED)。

该研究的其他参与者是Marta Riba和ElisabetAugé(UB-UBNeuro和CIBERNED药房和食品科学学院);巴塞罗那生物银行神经病学组织医院IDIBAPS的琼·坎波,戴维·莫拉尔,露丝·费雷尔和拉奎尔·马丁(药学和食品科学学院和INSA-UB),以及劳拉·莫利纳和特雷莎·希梅利斯。

am体:神经科学研究中的一个谜

久负盛名的解剖学家和生理学家Jan Evangelista Purkinje于1837年首次描述了人脑海绵状淀粉。这些主要在中枢神经系统的边界区域-在脑室和下沉区域附近-并在老年人和受神经退行性疾病(阿尔茨海默氏症,帕金森氏症,亨廷顿氏症等)影响的患者的大脑中丰富。废物。但是,多年来,科学界一直不知道CA的起源和功能。

这篇发表在PNAS上的文章描述了CA的新功能,并揭示了这些结构在通过神经系统,淋巴系统和免疫系统参与的途径排出脑废物中的决定性作用。

从星形胶质细胞到免疫系统清除

根据传统方案,由于细胞代谢而由细胞产生的废物在细胞环境中处理(由于泛素蛋白酶体系统和自噬机制)或被排到细胞外并转移到循环流中。

该研究的结论表明,由于星形胶质细胞的作用,可以清除大脑中的一些废物,这些废物可以堆积废物化合物并将其存储为淀粉体。讲师CarmePelegrí指出,CA“将等于废品容器”。研究人员指出:“在第二阶段,CA被排出到围绕脑和脊髓的脑脊液中”。

然后,脑脊液排到脑膜淋巴系统,这将CA驱动到颈淋巴结,在淋巴结中通过免疫系统的作用将其清除。”

其他作者发表的先前研究已将CA与废品的积累相关联。其他人则认为,由于CA位于神经系统附近,因此CA可能被驱逐到脑脊液中。但是,这项新研究是第一个描述CA排出至脑脊液的途径,其向淋巴系统的转运以及其通过巨噬细胞清除的途径。由于CA存在于抗原表位-抗原结构-这些抗原是天然的抗体靶标,因此该研究的作者先前已经预测了后者。

“这些科学证据表明,淀粉体充当废物物质的容器,这些废物容器随后从神经系统中排出,随后被移走。因此,它们可以从中枢神经系统中逃脱,而不必越过血脑屏障,该屏障可以阻止物质研究人员CarmePelegrí和Jordi Vilaplana指出。

淀粉体研究方案中的拐点

关于CA的起源和功能的研究一直围绕着一个巨大的科学争议。这些缺乏科学共识的很大一部分是由于滥用某些实验规程(研究小组获得的假结果的起源),这加剧了这项研究的进展。该小组发表的一篇文章(《科学报告》,2017年)表明,有必要对这些方案进行调整,并且在研究am体的性质和功能方面存在新的科学观点,这一难题的所有部分都变得有意义了。。因此,通过将这些新方案和不同的技术(光学和电子显微镜,化学标记,体外巨噬细胞培养等)结合起来,团队可以消除对CA的许多疑问。

作者指出:“在每种情况下,必须使不同的方案适应正在进行的研究的特殊性”。“例如,修改协议以获取脑脊髓液是开始研究这种液体中CA的必要因素。此搜索始终侧重于脑脊髓液的液体部分和固体部分-其中CA是被发现被系统地拒绝了。这解释了为什么直到现在才注意到脑脊液中存在淀粉体。”

在神经科学中寻找新的生物标记

研究新的生物标记物以帮助鉴定和评估神经退行性疾病或脑部疾病的进展,正在决定在这些疾病的诊断和治疗方面取得进展。在这种情况下,研究结论表明,从脑脊液固体成分中分离出的CA中的废物物质的研究可能是诊断某些疾病的一种新的生物医学工具。

CA与免疫系统之间描述的关系为神经科学研究领域提供了新的机会。“在实验模型中,大脑外部存在并与免疫系统相互作用的脑物质会导致自身免疫性脑疾病。研究在CA与该系统相互作用后可能出现的反应是重要且方便的。”研究人员。

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