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研究揭示了关于多种细胞类型如何驱动脑回路形成和新颖分子见解

大脑是一个高度复杂的器官,使我们能够思考,记住,移动并执行简单到复杂的任务。这些过程需要大脑中称为神经元的细胞之间的连接所组成的电路的功能。神经元在称为突触的部位相互接触。

Risher是马歇尔大学琼·爱德华兹医学院的生物医学系助理教授,研究小组研究了大脑皮层(控制感觉信息处理和运动控制的大脑区域)中的突触。该研究涉及缺失α2δ-1受体的小鼠的使用,这对于神经元如何响应来自非神经元细胞(称为星形胶质细胞)的信号是必需的。α2δ-1很重要,因为它也是常用止痛药加巴喷丁的受体。由于缺少α2δ-1,皮质神经元之间几乎没有发生突触,这说明脑电路严重受损。

使用3D电子显微镜技术,作者确定适当的突触结构也需要α2δ-1。Risher等。进一步观察到,α2δ-1能够通过众所周知的信号分子Rac1促进突触的形成和生长,而促进α2δ-1和/或Rac1信号传导则足以恢复大脑的连通性。

Risher等人的工作。提供了对大多数精神疾病中存在的突触回路受损的发展的新见解,暗示星形胶质细胞向神经元的信号传导是主要的治疗靶点。

“尽管这项工作主要是基本的细胞和分子生物学,但对于神经系统疾病/神经精神疾病,特别是自闭症和成瘾,提出了许多含义,” Risher说。这些结果表明,星形胶质细胞对于控制许多高级功能的大脑区域中功能神经元网络的形成至关重要。加巴喷丁可以抑制该信号通路,这表明加巴喷丁通常治疗的疾病中的突触功能障碍,包括癫痫发作,神经性疼痛和成瘾,归因于这些细胞过程的损伤。”

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