科学家展示了免疫受体如何清除死亡和功能异常的脑细胞
到青春期,您的大脑已经包含了余生中将拥有的大部分神经元。但是一些地区仍在继续生长新的神经细胞,并需要细胞前哨的服务,即专门的免疫细胞,它们通过清除死亡或功能异常的细胞来保持大脑安全。
现在,索尔克(Salk)科学家发现了令人惊讶的程度,可以清除垂死和死亡的神经元,并确定了对该过程至关重要的特定细胞开关。这项工作在《自然》中有详细介绍。
“我们发现大脑免疫细胞上的受体对于健康状态和受伤状态都至关重要。”这项研究的资深作者,分子神经生物学的萨尔克教授,弗朗索瓦丝·吉洛特·萨尔克(FrançoiseGilot-Salk)主席格雷格·莱姆克(Greg Lemke)说。“这些受体可能是神经退行性疾病或炎症相关疾病(如帕金森氏病)的潜在治疗靶标。”
二十年前,Lemke实验室发现免疫细胞表达称为TAM受体的关键分子,此后已成为许多实验室进行自身免疫和癌症研究的重点。TAM的两种受体,分别称为Mer和Axl,帮助称为巨噬细胞的免疫细胞充当垃圾收集器,识别并消耗每天在人体中产生的1000亿个死亡细胞。
对于当前的研究,研究小组询问Mer和Axl在大脑中是否做过相同的工作。被称为小胶质细胞的专门的中枢神经系统巨噬细胞构成了大脑中约10%的细胞,它们在其中检测,响应和消灭病原体。研究人员去除了健康小鼠的小胶质细胞中的Axl和Mer。令他们惊讶的是,他们发现缺少这两种受体会导致大量死细胞堆积,但并不是大脑中的任何地方。细胞尸体仅出现在观察到新神经元产生(神经发生)的小区域。
许多细胞在成人神经发生过程中通常会死亡,但是它们会立即被小胶质细胞吞噬。该论文的共同第一作者,前Salk研究助理Paqui G.Través说:“很难检测到正常大脑中的单个死亡细胞,因为它们可以被小胶质细胞有效地识别和清除。”“但是在缺乏Mer和Axl的小鼠的神经源性区域,我们检测到了许多这样的细胞。”
当研究人员通过标记小鼠小胶质细胞中缺失Mer和Axl的新生长神经元来更仔细地检查这一过程时,他们注意到了其他有趣的东西。在没有Axl和Mer的情况下,迁移到嗅球或气味中心的新神经元急剧增加。缺乏TAM受体的小鼠嗅球中新产生的细胞比正常小鼠增加70%。