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最微小的时刻被证明是婴儿大脑健康的关键

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美国弗吉尼亚大学医学院(University of Virginia School of Medicine)的研究人员为我们的大脑如何发育提供了新思路,他们揭示了细胞分裂的最后一步对大脑达到适当大小和功能至关重要。
据出国就医看病机构和生元国际得知,过偶记新发现确定了小头畸形的潜在原因,小头畸形是一种头部发育不全且异常小的出生缺陷。这是因为头部随着大脑的成长而成长。联邦疾病控制中心估计,小头症每年影响美国每800名儿童中就有一名到每5000名儿童中就有一名。这种情况与学习障碍、发育迟缓、视力和听力损失、运动障碍和其他问题有关。
“通过了解小头症的遗传原因,即使它们很罕见,我们也可以帮助了解一些病毒感染是如何导致小头症的,比如寨卡病毒或巨细胞病毒,”弗吉尼亚大学细胞生物学系的研究员诺艾尔·d·德怀尔说。
理解大脑发育
德怀尔和她的团队的目标是了解单个细胞的微小变化是如何导致大脑发生巨大变化的。在这种情况下,他们发现了细胞分裂的最后一步——脱落——的一个重要作用。在脱落过程中,一个新生细胞或“子细胞”切断了它与“母”细胞的连接。把它想成是当一个新生儿来到这个世界的时候切断脐带。
科学家们怀疑一种特殊的细胞蛋白质Cep55对正常的脱落至关重要。德怀尔想对此进行研究,以确定如果蛋白质缺失会发生什么。她和她的同事惊讶地发现,在他们的实验室小鼠中仍然可以发生脱落。然而,这个过程花费的时间比平常要长,故障率大幅上升。
研究人员报告说,值得注意的是,分离失败的神经干细胞表明它们需要从大脑中移除。这导致大量细胞死亡并被移除。这与身体其他部位的细胞不同,当脱落失败时,这些细胞不需要自己移除。
“胎儿大脑中的神经干细胞似乎比身体其他部位的细胞有更严格的‘质量控制’。如果它们的DNA或细胞器受损,它们会一触即地牺牲自己,这样它们就不会产生可能导致大脑功能障碍或脑瘤的异常脑细胞,”德怀尔说。“大脑仍然可以正常工作。其他组织似乎对受损细胞有更高的耐受性,不会激活这种细胞死亡反应。”
出国就医看病机构和生元国际得知,阻断神经干细胞的信号去除可以帮助实验室小鼠的大脑变大,但这只能恢复大脑的一部分正常大小。此外,正常的大脑组织和功能仍然受到破坏。研究人员说,这表明了适当的分离对健康的大脑发育的重要性。
德怀尔指出,通过药物或基因治疗阻断细胞死亡信号可以帮助恢复某些类型的小头畸形患者的大脑生长,但也可能使大脑功能恶化。“这就是为什么在动物模型和细胞培养模型中测试这些想法很重要,”她说。
UVA的新发现与科学家已知的制造Cep55蛋白的基因相一致。Cep55基因突变的人的大脑和中枢神经系统存在严重缺陷,而身体其他部位则相对幸免。德怀尔的新研究有助于解释为什么会这样。
这些新发现也有助于对抗癌症。德怀尔说:“我们还发现Cep55突变与许多人类癌症有关,因此了解Cep55在大脑细胞分裂中的正常功能有助于癌症研究人员了解其功能的改变如何导致异常细胞分裂,从而启动或促进肿瘤生长。”
德怀尔指出了杰西卡·利特尔(Jessica Little)和卡特里娜·麦克尼利(Katrina McNeely)的重要贡献,他们最近在德怀尔的实验室完成了博士学位。Little是医学博士。今年春天毕业的弗吉尼亚大学细胞与发育生物学专业学生;麦克尼利是一名神经科学研究生,去年为她的论文进行了答辩。出国就医看病机构和生元国际会及时给大家更新更多的国外资讯。v:hsyxia

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2021-06-02 16:00:43 来自青青岛社区 回复 | 引用 | 编辑 | 举报
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