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神经细胞与血管的相互作用

神经细胞与血管的相互作用

发布时间:2020-06-18

大脑是我们最需要能量和代谢活跃的器官。它对我们的思想、四维、行动和学习能力负责。我们的大脑由600公里长的血管提供能量,这些血管为大脑提供营养并清除废物。然而,大脑也非常脆弱。因此,大脑中的血管进化出了一种严密的保护屏障——血脑屏障,它限制了分子在大脑中的进出运动。一方面,病原体或毒素被有效地阻止进入大脑,另一方面,所需的信使或营养素可以畅通无阻地通过它们。





大脑及其血管之间的广泛交流是很重要的。最近Asifa Akhtar实验室的研究表明,血管可以感知邻近神经细胞的代谢状态。

研究人员发现,表观遗传调节因子MOF是为神经元提供加工脂肪酸所需的正确代谢酶所必需的。研究的主要作者Bilal Sheikh解释说:“必须通过什么物质告诉神经细胞周围有营养物质,它们应该启动处理这些营养物质所需的程序。MOF进入DNA,启动基因程序,让细胞处理大脑中的脂肪酸。”

脂肪酸存在于食物中,用于产生能量和组装细胞膜所需的复杂脂质。当MOF的活性有缺陷时,如神经发育障碍时,神经元就不能处理脂肪酸。这导致它们在脑细胞间的间隙积聚。在他们的研究中,Asifa Akhtar的团队发现脂肪酸的这种不平衡是由神经血管感知的,通过放松血脑屏障刺激神经血管产生应激反应。如果代谢失衡仍然存在,血脑屏障的渗漏会导致疾病状态。

神经血管破裂

这项研究为更好地理解神经细胞和血管在大脑中的相互作用奠定了基础,并阐明了复杂器官中一种细胞类型的代谢环境的变化会直接影响周围细胞的功能,从而影响整个器官功能。

“我们的研究表明,大脑的适当新陈代谢对其健康至关重要。有缺陷的神经代谢环境可导致血管炎症、形成血脑屏障的细胞功能障碍和通透性增加。接下来会发生神经血管破裂,”Asifa Akhtar解释说。“这一点尤为重要,因为神经血管破裂是老年痴呆症和血管性痴呆等老年相关疾病发病的一个特征。更好地描述导致血管功能障碍的分子变化将有助于设计更好的治疗方法来治疗这些衰弱的病理。”



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