血管与感觉神经元沟通,决定它们的命运

- 编辑:大众自然网 -

血管与感觉神经元沟通,决定它们的命运

庞培法布拉大学(Pompeu Fabra University)的研究人员首次证明,血管与外周神经系统的神经元进行通信,调节它们的增殖和分化。这项研究发表在今天的《细胞报告》杂志上,并以斑马鱼为模型进行研究。该研究由Berta Alsina领导,她是感觉系统组的形态发生和细胞信号的主要研究者,参与研究的还有Laura Taberner和Aitor Banon。

研究人员利用实时视频发现,神经元和血管细胞都能发出动态突起,从而能够相互“交谈”。这些突起被称为信号丝状伪足或胞素,它们的顶端有一个受体或配体,允许它们发送信号。它是最近才被发现的,是一种在空间和时间上都高度精确的信号机制。

贝尔塔·阿尔西纳解释说:“我们知道大脑中的血管细胞和干细胞是相互交流的,但这是第一次通过外周神经系统中的胞质来观察到这一点。”“通过在体内使用高分辨率时空可视化技术,我们可以实时看到它们,它们可能也在大脑中,”她补充道。

这种通讯使神经元的某些前体保持在静止状态,例如。它们是干细胞的蓄水池。因此,如果成年后发生损伤,静止的细胞可以被激活并取代受损的神经元。

在这段延时视频中,我们看到了斑马鱼胚胎12小时的发育过程,其中血管被标记为洋红色,感觉神经元被标记为绿色,这让我们可以观察到这两种细胞的相互作用。来源:劳拉·塔伯纳,庞培法布拉大学。

该研究的第一作者Laura Taberner解释说:“如果所有的神经前体都增殖和分化,我们就不会有这个储存库,也就不会有再生的机会。在我们正在研究的听觉和前庭系统中,可能会出现耳聋或眩晕的情况。”

研究还发现,前体最初处于低氧环境,即低氧环境。由于缺乏氧气,它们才得以繁殖。在发育过程中,血管相互连接,氧气通过血管输送,环境就变成常氧状态。研究人员发现,氧是血管的第二信号,在这种情况下,氧不是调节静止,而是调节神经元前体向神经元的分化。

本研究表明,在外周神经系统的发育过程中,新生神经元的形成和干细胞的维持高度依赖于血管信号。神经元接收来自周围所有细胞的信号,这些细胞是神经元所处环境的一部分,血管也是这个生态位的一部分。Taberner补充道:“这一新知识将有助于理解听力损失和心血管疾病之间的联系,以及改善再生疗法中神经元体外分化的方案。”