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霍普金斯研究人员发现成年鼠肠道中神经元的死亡生命周期

约翰霍普金斯大学的研究人员今天发表了一些新的证据,驳斥了我们所生下来的肠神经细胞与我们死亡相同的长期科学信念。

在杂志上发表的报告的美国国家科学院论文集, 研究人员说,发掘的摹 具有影响消化系统紊乱和疾病的认识和治疗产生深远的影响。

Pankaj Jay Pasricha,MBBS医学博士,医学教授,约翰霍普金斯神经消化内科中心主任,Subhash Kulkarni,MS,Ph.D. ,约翰霍普金斯大学医学院助理教授领导一个研究小组,发现形成了整个消化道数百万神经细胞网络的神经元的诞生和死亡循环。

以前的研究表明,健康的成年肠道产生很少或没有新的神经元。根据Pasricha的说法,约翰·霍普金斯大学的研究表明,健康的成年小肠每天都会损伤约5%的神经细胞,每周重新生成约1/3的神经细胞。

Pasricha说:“科学教条认为,肠道神经元不能再生,而且称为肠神经系统的”大脑“在出生后不久就保持相对静止。“我们现在有证据表明,它们不仅可以再生,而且整个网络在成年动物中每隔几周就会完全变化。”

在取自小鼠小肠的样品中,神经前体细胞网络以绿色突出显示。约翰霍普金斯大学的研究人员发现这些茎状前体不断产生神经细胞。肠道的血管以蓝色突出显示,细胞核呈灰色。每天研究人员说,肠道损伤并再生约5%的神经细胞。整个过程中,整个肠神经系统翻身。肠神经系统控制和调节重要的胃肠功能,如消化,免疫和炎症。大脑后,消化道含有人体内最大的神经系统。

Kulkarni说:“神经元损失和出生的阴阳让我们走了。”

Pasricha,Kulkarni及其团队将他们的研究局限于健康成年小鼠的小肠。使用各种技术,他们发现与神经细胞死亡相关的蛋白质,并且能够观察神经元的损失。他们的工作提供了无可辩驳的证据表明由于成年肠道细胞凋亡导致的神经元死亡。

这种显着的神经细胞损失率使研究团队面临着肠道如何保持其相对恒定数量的神经元的问题。

“可能只有一个答案,”库尔卡尼说。“肠道中神经元的高周转只能通过新生神经元的出生或神经发生来调和。”

尽管多年的研究,健康消化系统中神经发生的证据是难以捉摸的。科学家们知道,在大部分成年人生活中,健康小肠中的肠神经元数目保持不变。虽然以前的研究表明,成年肠道含有能够在生物体外的实验室设置中产生神经元的细胞,但是发现这些细胞是否在健康成年动物中真正产生了神经元,这些神经元多年来一直隐藏着科学家。

Pasricha说,发现这一过程的关键是团队专注于跟踪和跟踪表达Nestin的细胞,Nestin是一种通常与脑干细胞相关的蛋白质。

研究团队经过多年的“放养”这些表达巢蛋白细胞并研究其在成年肠组织中的位置,行为和命运,发现其中有些称为“肠神经前体细胞”,迅速产生新的神经元,抚养并保持大量的神经元数量,否则根据正在进行的神经元死亡而迅速减少。

研究还表明,任何倾斜细胞死亡和平衡的畸变可能导致疾病。

“Kulkarni说,”虽然以前的研究表明,成年神经元的再生可能发生在受伤的肠道中,但是,这显示出一种相对孤立和罕见的现象,我们现在提供证据表明,这种情况在成年人的健康中持续而稳健地发生它有助于解释这种神经系统如何维持自身,尽管不断暴露于饮食因素,毒素,微生物和机械力量。“

研究结果表示:“起初我们不相信自己,”Pasricha,他的实验室一直在研究这些神经干细胞多年。“这是一个非凡的结果; 小鼠每隔几个星期就会得到一个全新的“大脑”。

他警告说,他们的研究仅限于小鼠的小肠,进一步的研究是必要的,以确定其他物种(包括人类)和肠道的其他区域是否经历相同的细胞出生和死亡过程。Pasricha的Johns Hopkins实验室正在进行这样的研究。

研究人员希望这些发现将有助于确定胃肠动力障碍,如贲门失弛缓症,胃轻瘫,假性梗阻,结肠惯性和与消化系统相关的其他问题的新的再生和其他疗法。

“当我们深入研究这项研究时,”Kulkarni说,“我们将获得一些其他疾病的新见解,这些疾病不仅影响肠道,还影响与神经系统通信的其他器官系统,如大脑。 “

 


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