大脑的功能和稳态依赖于构成该器官的复杂细胞网络之间的通信。因此,需要在时间和空间上协调大脑中不同细胞群的发育。Amparo Acker-Palmer(布赫曼分子生命科学研究所和歌德大学细胞生物学和神经科学研究所)在上一期“科学”期刊的一篇研究论文中报道了血管在协调正确发展中的新功能大脑中的神经细胞网络
众所周知,脑的血管形成对于为神经元和神经胶质细胞提供对神经元网络的代谢支持很重要的氧和营养素是必要的。“几年来,我们知道血管和神经系统使用非常相似的词汇来发展和运作,因此我们假设这样一个常用的词汇可以用来确保两个系统共同发展,并相互沟通脑功能“,Acker-Palmer解释道。
为了研究血管和神经细胞的通讯,Acker-Palmer小组专注于神经血管发育的不同方面。首先,他们使用小鼠视网膜的血管形成作为一种成熟的方法来研究对血管生长很重要的分子。使用这种方法,他们发现先前已显示影响神经元迁移的分子Reelin也能够通过激活ApoER2受体和内皮细胞中表达的Dab1蛋白,使用非常相似的信号机制独立地影响血管的生长。。
大脑中一个非常重要的结构是大脑皮层,它在记忆,注意力,感知,语言和意识等所有基本功能中起着关键作用。大脑皮质中的神经元细胞分层组织,这种组织在胚胎发育过程中建立。“我们决定从内皮细胞中完全消除Reelin信号级联反应,看看它是如何影响大脑皮质中神经元和神经胶质细胞的排列的”,Acker-Palmer说。利用这个系统,科学家们揭示了令人惊讶的发现,内皮细胞指导神经元在大脑皮层中的正确定位。在机制上,
在成熟的大脑中,神经胶质细胞也会包裹毛细血管,防止血液中的有害物质进入大脑。这被称为“血脑屏障”,它是在大脑中发展以维持体内平衡的必需结构。重要的是,Acker-Palmer和她的团队还表明,大脑皮层内皮细胞用于协调神经元迁移的相同信号级联用于在血脑屏障处建立通信。“一些神经精神和神经退行性疾病与异常的神经血管通讯有关。因此,了解这种通讯中涉及的信号通路和机制对于寻找治疗痴呆和精神疾病的新方法至关重要”。
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