星形胶质细胞激活是神经退行性疾病的常见特征。但是,垂死的神经元影响星形胶质细胞活性的方式知之甚少。受体相互作用蛋白激酶-3(RIPK3)信号最近被描述为神经炎症的关键调节剂,但是该激酶是否介导了对神经元死亡的星形胶质细胞反应性是否尚未研究。在这里,我们使用了1-甲基-4-苯基-1、2、3、6-帕金森氏病的四氢吡啶模型,以表明星形胶质细胞RIPK3的激活驱动多巴胺能细胞死亡和轴突损伤。转录组分析表明,星形胶质细胞RIPK3促进了与神经炎症和运动障碍相关的基因表达,这与损伤相关的分子模式信号传导的显着参与相吻合。在机械实验中,我们表明,通过受体发出的垂死神经元释放的因素,用于诱导星形胶质细胞RIPK3信号传导,从而诱导炎症性和神经毒性功能活性。这些发现突出了神经元 - 胶质串扰的机制,其中神经元死亡通过通过RIPK3引起炎症星形胶质细胞激活来使神经变性延伸。
研究文章 | 系统/电路 神经元耦合模式显示人类新生儿早期皮质活动网络的差异发育 https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1012-23.2024 收稿日期:2023 年 5 月 31 日 修订日期:2024 年 3 月 27 日 接受日期:2024 年 4 月 18 日 版权所有 © 2024 作者
引言最近的工作确定了神经炎症在神经系统疾病的发病机理中的核心作用,包括阿尔茨海默氏病和帕金森氏病等主要神经退行性疾病(1,2)。尽管神经胶质细胞是神经炎症的关键调节剂,但活化的神经胶质在疾病中起着复杂的作用,包括保护性和致病功能(3)。在神经胶质细胞中,星形胶质细胞是中枢神经系统(CNS)中最丰富的细胞类型,它们通过对神经传递,神经血管功能和代谢的广泛影响来支持稳态(4)。然而,在炎症性损伤后,星形胶质细胞可以进入与疾病发病机理相关的“反应性”状态(5)。尽管星形胶质细胞激活可能是高度塑性和背景依赖性的,但现在已广泛接受的是,星形胶质细胞可以在疾病期间采取炎症转录状态,这些疾病与神经毒性活性的赋予并抑制正常的稳态功能有关(6)。尽管有了这种理解,但在神经退行性疾病期间负责星形胶质细胞反应的分子机制,尤其是那些最直接加剧疾病进展的情况,仍然知之甚少(7)。
源自蓝细菌的微生物毒素β -N-甲基氨基氨基 - L-丙氨酸(BMAA)靶向神经元线粒体,从而激活神经元的先天免疫,从而激活神经元素。尽管已知会调节脑部炎症,但异常小胶质功能在神经退行性过程中的精确作用仍然难以捉摸。为了确定神经元是否信号小胶质细胞,我们用BMAA处理了原发性皮质神经元,然后将其与N9小胶质细胞系共同培养。我们的观察结果表明,小胶质细胞激活需要初始神经元启动。与皮质神经元中观察到的相反,BMAA无法激活N9细胞中的炎症途径。我们观察到小胶质细胞激活取决于BMAA处理的神经元信号的线粒体功能障碍。在这种情况下,由于N9细胞中的线粒体损伤,NLRP3促炎途径被激活。这些结果表明,在BMAA存在下的小胶质细胞激活取决于神经元信号传导。这项研究提供了证据,表明神经元可能触发小胶质细胞激活和随后的神经炎症。此外,我们至少在初始阶段至少在改善神经元的先天免疫激活中可能具有保护作用。这项工作通过将主要作用分配给神经元来挑战当前对神经炎症的理解。
1 Jiangsu Province Key Laboratory of Anesthesiology, Xuzhou Medical University, Xuzhou, Jiangsu 221004, China, 2 Jiangsu Province Key Laboratory of Anesthesia and Analgesia Application Technology, Xuzhou Medical University, Xuzhou, Jiangsu 221004, China, 3 NMPA Key Laboratory for Research and Evaluation of Narcotic and江苏221004,江苏221004,江苏,Xuzhou医科大学,江苏221004,江苏221004,江苏221004,江苏221004,5实验室动物中心,Xuzhou医科大学,江苏221004,江苏,中国惠州313003,惠州中央医院围手术期医学,7,惠州大学医学院,惠州大学医学院,313003,中国8号,第五届临床医学院,北中国医学院,惠州医学院,医院313003,中国居住在中国。 313003,中国和10个麻醉学系,Xuzhou医科大学,江苏221004,Xuzhou医科大学
亚依赖型区(SEZ),也称为室室区(SVZ),构成了在产后生活期间持续存在的神经源性生殖位。在人类中,生命第一年后,经济特区的神经源性潜力下降。然而,发现茎和祖细胞标记的研究突出了成年人类经济特区祖细胞的神经源能力,神经源性活性增加在病理条件下发生。在本研究中,成年人类经济特区的完整细胞壁细分的特征是单核RNA测序,并比较了四名青年(16-22岁)和四个中年成年人(44-53岁)。我们确定了11个细胞簇,包括表达神经干细胞(NSC),神经细胞,未成熟神经元和少突胶质细胞祖细胞细胞的标记基因的簇。两个年龄组之间NSC和神经细胞簇的相对丰度没有差异,这表明SEZ NSC的库在该年龄范围内不会下降。中年少突胶质细胞祖细胞和小胶质细胞的相对丰度降低,表明人类经济委的细胞组成在青年和成年之间被重塑。与中年相比,在包括NSC在内的不同细胞类型(包括NSC)中,与神经系统发育相关的基因的表达较高。这些转录的变化表明,在中年龄段下降的年轻人中,经济特区中的中枢神经系统持续的可塑性。
摘要:基于氮的肥料代表了最常见的施肥工具,尤其是在农作物农业中使用的工具,尽管成本效率低,并且具有很高的负面环境影响。目前,关于尿素对人类健康的影响的信息仍然不足;然而,先前在动物的研究观察到,高尿素浓度暴露会损害包括大脑在内的不同组织。在几种脊椎动物中,与神经元细胞形成相关的关键因素由气体分子,一氧化氮(NO)表示,该因子通过一氧化氮合酶(NOS)的酶促活性从精氨酸转化为瓜氨酸的转化而得出。在斑马鱼中,已知NOS基因的三种不同同工型:NOS1,NOS2A和NOS2B。在本研究中,我们表明NOS1代表了斑马鱼发育的所有胚胎阶段,在大脑和脊髓中具有稳定的高表达的独特同工型。然后,通过使用特定的转基因斑马鱼Tg(HUC:GFP)来标记神经元细胞,我们观察到NOS1在神经元中特异性表达。有趣的是,我们观察到,亚致死剂量的尿素暴露会影响细胞的增殖和表达NOS1的细胞数量,从而诱导凋亡。与未经治疗的动物相比,在尿素处理的动物中,没有观察到大脑没有降低的大脑水平。这一发现代表了第一个证据,表明尿素暴露会影响胚胎发育过程中神经元细胞形成的关键基因的表达。
抽象的星形胶质细胞是大脑中最丰富的细胞。星形胶质细胞参与神经递质的吸收和回收,炎症,神经剂,神经胶片的释放,突触活性的调节,维持血脑屏障的维持和其他过程。星形胶质细胞有助于使中枢神经系统保持健康且正常工作。这些细胞与各种神经退行性疾病的发作和进展有关。最近的研究表明,这些细胞在大脑的正常生理稳态以及神经变性和疾病中都起着多种活性作用。星形胶质细胞在神经系统功能以及阿尔茨海默氏病,帕金森氏病,亨廷顿氏病和肌萎缩性侧向硬化症中发挥作用。本评论阐明了星形胶质细胞在神经元功能及其机制中的作用。我们还总结了星形胶质细胞在各种神经疾病中的作用。
平面微电极阵列(MEAS) - 体外或体内 - 神经元信号记录缺乏对神经网络功能和突触可变性的详细理解所需的空间分辨率和功能的信号噪声比(SNR)。为了克服这些局限性,将高度可定制的三维(3D)打印过程与薄膜技术结合使用,并使用自动对准模板辅助的电化学沉积工艺来制造基于3D打印的衡量标准,以基于STI效率或灵活的底物。显示具有设计灵活性和身体鲁棒性的设备用于记录不同体外和体内应用中的神经活动,可实现高高度比率3D微电极高达33:1。在这里,测量在3D神经元培养物,视网膜外植体和活小鼠皮层中成功记录神经活动,从而证明了3D MEA的多功能性,同时保持高质量的神经记录。可自定义的3D MEA为在常规或各种病理状况下(体外和体内)研究神经活动提供了独特的机会,并有助于药物筛查和神经调节系统的开发,这些系统可以准确地监测大型神经网络的活性。
1哥伦比亚大学欧文大学病理和细胞生物学系,纽约,纽约,纽约10032,2陶布阿尔茨海默氏病研究所,哥伦比亚大学欧文大学欧文大学医学中心,纽约,10032,纽约,10032范德比尔特遗传学研究所,范德比尔特大学医学中心,田纳西州纳什维尔,37232,5蛋白质组学和大分子晶体学共享资源,赫伯特·欧文综合癌症中心,纽约,纽约10032,6神经病学系,纽约6号,纽约市校友医学中心,纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市纽约市,纽约市,哥伦比亚大学欧文大学神经病学,纽约长老会医院,纽约,纽约,10032,8拉什阿尔茨海默氏病疾病中心,拉什大学医学中心,伊利诺伊州芝加哥,60612,9 Ann Romney Neurology,Ann Romney Neurolologic疾病中心,Brigham和Brigham妇女医院和哈佛医疗机构,bastern and basterts and Massets,Massets,Massets and Masluards and Masluards and Masluards and Masluards and Masluards,大学,马萨诸塞州剑桥市02138