貝勒醫學院的研究人員揭示，大腦中最豐富的細胞星形膠質細胞在調節學習和記憶中涉及的神經迴路中起著直接作用。這一發現發表在《Neuron》雜誌上。
貝勒醫學院的研究人員揭示，大腦中最豐富的細胞星形膠質細胞在調節學習和記憶中涉及的神經迴路中起著直接作用。這一發現發表在《Neuron》雜誌上。
「越來越清楚的是，在健康成人大腦中，星形膠質細胞遠不止是支持細胞。它們在許多複雜和基本的功能中起著直接的作用，包括通過突觸的神經元通訊和神經迴路功能的調節，」文章通訊作者、貝勒幹細胞和再生醫學中心成員、神經外科教授Benjamin Deneen博士說。「在這項研究中，我們展示了星形膠質細胞在正常腦功能中的新作用。」
以往的研究表明，星形膠質細胞具有獨特的細胞、分子和功能特性。它們占據不同的大腦區域，顯示出區域特殊性。有證據表明轉錄因子——參與控制基因表達的蛋白質——調節星形膠質細胞的多樣性。Deneen和他的同事們希望更好地了解一種已知的星形膠質細胞發育調節因子NFIA在成年小鼠腦功能中的作用。
研究人員使用了一種小鼠模型，通過基因工程在整個大腦缺失成年星形膠質細胞NFIA基因。然後分析了幾個大腦區域，尋找星形膠質細胞形態學、生理學和基因表達特徵的改變。
「我們發現NFIA缺陷的星形膠質細胞呈現出缺陷的形狀和功能改變，」Deneen說。「令人驚訝的是，儘管NFIA基因在所有腦區都被清除了，但只有海馬區的星形膠質細胞發生了嚴重的改變。其他區域，如大腦皮層和腦幹，沒有受到影響。」
海馬中的星形膠質細胞也有較少的鈣活性——鈣是星形膠質細胞功能的指標——以及識別神經元釋放的神經遞質的能力降低。NFIA缺陷的星形膠質細胞與神經元的聯繫也不如正常的星形膠質細胞。
，所有這些形態和功能的改變都與動物學習和記憶能力的缺陷有關，這提供了第一個證據，證明星形膠質細胞在某種程度上控制了介導學習和記憶的神經迴路。
「大腦中的星形膠質細胞在生理上接近神經元，並與神經元交流。神經元釋放出星形膠質細胞能夠檢測和響應的分子，我們認為NFIA缺陷的星形膠質細胞不能像正常的星形膠質細胞一樣『聽』神經元，因此，它們不能通過提供有效的記憶電路功能和神經元傳遞所需的支持來做出適當的反應。因此，電路中斷，導致學習和記憶受損。」
貝勒醫學院的研究人員揭示，大腦中最豐富的細胞星形膠質細胞在調節學習和記憶中涉及的神經迴路中起著直接作用。這一發現發表在《Neuron》雜誌上。
「越來越清楚的是，在健康成人大腦中，星形膠質細胞遠不止是支持細胞。它們在許多複雜和基本的功能中起著直接的作用，包括通過突觸的神經元通訊和神經迴路功能的調節，」文章通訊作者、貝勒幹細胞和再生醫學中心成員、神經外科教授Benjamin Deneen博士說。「在這項研究中，我們展示了星形膠質細胞在正常腦功能中的新作用。」
以往的研究表明，星形膠質細胞具有獨特的細胞、分子和功能特性。它們占據不同的大腦區域，顯示出區域特殊性。有證據表明轉錄因子——參與控制基因表達的蛋白質——調節星形膠質細胞的多樣性。Deneen和他的同事們希望更好地了解一種已知的星形膠質細胞發育調節因子NFIA在成年小鼠腦功能中的作用。
研究人員使用了一種小鼠模型，通過基因工程在整個大腦缺失成年星形膠質細胞NFIA基因。然後分析了幾個大腦區域，尋找星形膠質細胞形態學、生理學和基因表達特徵的改變。
「我們發現NFIA缺陷的星形膠質細胞呈現出缺陷的形狀和功能改變，」Deneen說。「令人驚訝的是，儘管NFIA基因在所有腦區都被清除了，但只有海馬區的星形膠質細胞發生了嚴重的改變。其他區域，如大腦皮層和腦幹，沒有受到影響。」
海馬中的星形膠質細胞也有較少的鈣活性——鈣是星形膠質細胞功能的指標——以及識別神經元釋放的神經遞質的能力降低。NFIA缺陷的星形膠質細胞與神經元的聯繫也不如正常的星形膠質細胞。
，所有這些形態和功能的改變都與動物學習和記憶能力的缺陷有關，這提供了第一個證據，證明星形膠質細胞在某種程度上控制了介導學習和記憶的神經迴路。
「大腦中的星形膠質細胞在生理上接近神經元，並與神經元交流。神經元釋放出星形膠質細胞能夠檢測和響應的分子，我們認為NFIA缺陷的星形膠質細胞不能像正常的星形膠質細胞一樣『聽』神經元，因此，它們不能通過提供有效的記憶電路功能和神經元傳遞所需的支持來做出適當的反應。因此，電路中斷，導致學習和記憶受損。」
參考文獻
Region-Specific Transcriptional Control of Astrocyte Function Oversees Local Circuit Activities
（此文為轉載）