帕金森病 (PD) 是第二大常见的神经退行性疾病和最常见的运动障碍,其主要病理特征是黑质(中脑的一部分)中的多巴胺能神经元主要变性。尽管经过数十年的研究,但该疾病起源的分子机制仍然未知。虽然该疾病最初被视为纯粹的神经元疾病,但单细胞转录组学的结果表明少突胶质细胞可能在帕金森病的早期阶段发挥重要作用。虽然这些发现具有很高的相关性,特别是对于寻找有效的疾病改良疗法,但少突胶质细胞在帕金森病中的实际功能作用仍具有很高的推测性,需要协同的科学努力才能更好地理解。这一未解之谜讨论了人们对 PD 中少突胶质细胞的有限理解,强调了有关少突胶质细胞的功能变化、髓鞘在黑质多巴胺能神经元中的作用、毒性环境的影响以及少突胶质细胞内 α-突触核蛋白的聚集等未解决的问题。
发育性髓鞘化是哺乳动物大脑中的一个旷日持久的过程1。一个理论是为什么少突胶质细胞成熟如此缓慢,以至于髓鞘可能会稳定神经元回路和温度,而神经元可变性则像2-4岁的动物一样。我们在视觉皮层中测试了这一理论,该理论具有明确的关键时期,用于经验依赖的神经元可塑性5。在青春期,视觉体验调节了视觉皮层中的少突胶质成熟的速率。确定少突胶质细胞的成熟是否又调节神经元可塑性,我们在青春期小鼠中遗传阻断了少突胶质细胞分化和髓鞘形成。在缺乏青春期寡聚的成年小鼠中,短暂的单眼剥夺时期导致视觉皮层对被剥夺的眼睛的反应显着降低,使人联想到通常限于青春期的可塑性。这种增强的功能可塑性伴随着剥夺后的树突状刺和脊柱大小的协调减少。此外,在没有青春期寡构成的情况下,抑制性突触传播在电路水平上的经验依赖性可塑性减少了。这些结果对少突胶质细胞塑造皮质回路的成熟和稳定并支持发育性髓鞘形成的概念,从而充当神经元可塑性的功能制动器。
机械和航空航天工程罗格斯大学 - 新不伦瑞克省,皮斯卡塔维,新泽西州08854,美国摘要提出了一种新颖的有限元模型,以研究嵌入细胞外基质中轴突的机械响应,当时纯粹在纯粹的非伴随kinematic Kinematic Bounders条件下伸长额。Ogden超弹性材料模型描述了轴突和细胞外矩阵材料的特征。对白质中的两个轴突绑定方案进行了研究,其中一个少突胶质细胞(单ol)具有多个连接的多oligodendrocyte(Multi-Ol)。在多ol绑定构型中,将产生的力随机定向为分布式神经胶质细胞在其附近的轴突周围任意包裹。在单摩尔设置中,位于中央的少突胶质细胞在附近的多个轴突。绑定力针对这种少突胶质细胞,从而导致更大的方向性和较远的应力分布。与轴突的少突胶质连接由弹簧式仪表板模型表示。髓磷脂的材料特性是少突胶质细胞刚度参数化的上限(“ K”)。提出的FE模型可以实现连接机制及其对轴突刚度的影响,以准确确定由此导致的应力状态。对不同连接场景的应力应变图的根平方偏差分析显示,轴突刚度随着束缚的增加而增加,表明少突胶质细胞在应力再分布中的作用。在单醇子模型中,对于每个轴突相同数量的连接,RMSD值随着“ K”(少突胶质细胞弹簧刚度)值的增加而增加。RMSD计算表明,对于“ K”值,与多OL相比,单摩尔模型产生的略微更硬模型。当前的研究还通过随机化和添加连接以确保更大的响应能力来解决多OL模型的潜在几何局限性。两个子模型中注意到的环状弯曲应力表明,轴突损伤积累和重复负载故障的风险。关键字:微力学,有限元素,少突胶质细胞,轴突损伤,CNS白色物质,多尺度模拟,超弹性材料,Abaqus incenclature
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2025年3月1日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.02.28.640804 doi:biorxiv preprint
摘要髓鞘促进了沿轴突的动作电位的快速传导。在中枢神经系统(CNS)中,髓鞘轴突的直径超过100倍,传导速度随直径的增加线性缩放。轴突直径和髓鞘形成密切相互联系,轴突直径对髓鞘产生了强大的影响。相反,周围神经系统中的骨髓鞘裂细胞既可以正面和负面影响轴突直径。但是,轴突直径是否受到中枢神经系统少突胶质细胞的调节。在这里,我们研究了使用小鼠(MBP SHI/SHI和M YRF条件敲除)和斑马鱼(Olig2 morpholino)模型的CNS轴突直径生长。我们发现,CNS轴突无法实现适当和多样的直径,轴突的包裹也不是紧凑的髓磷脂的形成。这表明发育中心的轴突直径生长与髓鞘形成无关,并表明CNS和PNS的髓细胞细胞差异地影响了轴突形态。
关键字:青春期,扩散MRI,神经发育,微结构,髓鞘,转录组学缩写:A1C,主要听觉皮层; AIC,Akaike信息标准; CSEA,细胞特异性表达分析,DLPFC,背外侧前额叶皮层; FDR,错误发现率; f细胞外,细胞外信号分数; f神经突信号分数; f soma,soma信号分数; V IC,细胞内体积分数; IPC,下顶皮层; ITC,下颞皮质; M1,一级运动皮层; MD,平均扩散率; MFC,内侧额叶皮层; MRI,磁共振成像; mRNA-SEQ,mRNA测序; NODDI,神经突导向分散和密度成像; ODI,方向分散指数; OFC,眶额皮质; OPC,少突胶质细胞前体细胞; RIN,RNA完整性数; RNA-seq,RNA测序; ROI,利益区域; rpkm,每千瓦的读数为每百万映射的读数; S1,主要感觉皮质; Sandi,Soma和神经突密度成像; STC,上等颞皮层; V1,主要视觉皮层; VLPFC,腹外侧前额叶皮层。
摘要目的:在多发性硬化症的大鼠模型中,确定辅酶Q10&L-肉碱对少突胶质细胞坏死和髓鞘的协同作用。研究设计:基于实验室的实验研究。研究的地点和持续时间:该研究是在2022年3月至2022年5月与NIH伊斯兰堡合作的12周期间,于2022年3月至2022年在巴基斯坦伊斯兰国际医学院拉瓦尔品第进行了研究。方法:总共五十只雄性Sprague Dawley大鼠分为五个随机组,每个组都有一个独特的治疗计划。虽然第1组接受了标准饮食,但剩下的四组被多发性硬化症诱导,并在12周的时间内给予0.2%的Cuprizone(CPZ)。四周后,将第3组的辅酶Q10/泛氨酸酮(COQ10)的150 mg/kg/天提供,第4组接受了100 mg/kg/kg/day l- carnitine(l car),而第5组则通过两者的组合进行治疗,同时仍接受CPZ。完成为期12周的方案后,牺牲了大鼠,并提取了大脑。H&E染色,以评估少突胶质细胞坏死的任何变化,而Luxol Fast Blue(LFB)染色用于可视化髓鞘中的改变。结果:在控制少突胶质细胞坏死和控制髓磷脂的液泡方面,COQ10和L型车的组合明显好于单个药物,这是ANOVA和F-TEST的证明。因此,强烈建议同时针对患有多发性硬化症患者的两种药物开出两种药物,因为它可能为患者提供更大的优势。结论:这项研究明确地证明,与单独使用相比,将COQ10和L型车一起同时对促进髓鞘性和防止少突胶质细胞坏死具有更大的作用。
阿尔茨海默病 (AD) 是一种严重的神经退行性疾病,影响着全球数百万人。淀粉样β蛋白 (A β ) 的积累是该疾病的早期关键标志,因此是了解病理生理学和治疗的重要目标。最近的临床试验表明,使用抗 A β 抗体治疗的 AD 患者的认知和功能衰退减缓,这确实强化了 A β 在 AD 病理生理学中的重要作用 [1,2]。神经元对 A β 积累的最早反应之一是兴奋性异常增加 [3,4]。然而,神经元并不是唯一对 A β 有反应的细胞。最近,转录组研究表明,在人类 AD 组织 [5,6] 和小鼠 AD 模型 [7,8] 中,不仅小胶质细胞和星形胶质细胞发生了变化,而且少突胶质细胞(中枢神经系统的髓鞘细胞)也发生了变化。此外,与 AD 相关的遗传风险