一項(xiàng)研究表明，微小的“納米航天飛機(jī)”在大腦周圍運(yùn)輸破壞性的貨物，在那里它繼續(xù)在細(xì)胞中發(fā)揮作用。
諾丁漢特倫特大學(xué)和米蘭國(guó)家研究委員會(huì)神經(jīng)科學(xué)研究所的科學(xué)家已經(jīng)確定了這些微囊泡如何將酶“轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶2”(TG2)從一種細(xì)胞類型運(yùn)送到另一種細(xì)胞類型。
TG2在許多細(xì)胞中含量豐富，雖然它可以起保護(hù)作用，但與各種人類疾病有關(guān)，包括癡呆等神經(jīng)退行性疾病。
研究人員現(xiàn)在已經(jīng)揭示了一種可能發(fā)生這種情況的機(jī)制，首次報(bào)告了TG2如何從中樞神經(jīng)系統(tǒng)中數(shù)量最多的細(xì)胞類型星形膠質(zhì)細(xì)胞穿梭到大腦中的神經(jīng)元。他們的研究表明，當(dāng)大腦適應(yīng)新信息時(shí)，這個(gè)過程可能會(huì)正常發(fā)生，但隨著星形膠質(zhì)細(xì)胞(大腦免疫反應(yīng)的核心)受到刺激，它在疾病中會(huì)增加。
研究小組發(fā)現(xiàn)，TG2負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)少量鈣離子涌入神經(jīng)元，已知其仔細(xì)平衡對(duì)它們的生存和溝通能力至關(guān)重要。即使鈣離子的微小增加也會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元失調(diào)，從而導(dǎo)致神經(jīng)和癡呆。這種鈣離子改變發(fā)生的實(shí)際機(jī)制也被提出，研究人員認(rèn)為這是由于電荷分布的變化，導(dǎo)致神經(jīng)元內(nèi)部的負(fù)電荷比外部少。
在動(dòng)物細(xì)胞中進(jìn)行的研究中，研究小組還發(fā)現(xiàn)，通過TG2去除鈣離子的增加是可逆的。該團(tuán)隊(duì)希望未來的工作可以研究神經(jīng)退行性疾病患者的影響。希望更好地了解導(dǎo)致大腦中細(xì)胞損傷的生物過程可用于幫助控制疾病的進(jìn)一步傳播。
“我們首次表明，TG2傳播到神經(jīng)元并有助于改變神經(jīng)元中的鈣水平，這一過程與神經(jīng)有關(guān)，”首席科學(xué)家伊麗莎白·維德里奧·愛德華茲博士說，他是諾丁漢特倫特大學(xué)科學(xué)和技術(shù)學(xué)院的副教授。“鈣離子的平衡是神經(jīng)元中的基本生物學(xué)過程，微小的變化會(huì)隨著時(shí)間的推移而積累，并在細(xì)胞中產(chǎn)生失調(diào)。
“星形膠質(zhì)細(xì)胞分泌這些微小的細(xì)胞外囊泡，它們充當(dāng)微觀穿梭 - 直徑約100納米 - 在細(xì)胞之間運(yùn)輸它們的TG2貨物。
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