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血管与感觉神经元进行通讯以决定它们是否保留为干细胞或分化细胞

庞培法布拉大学的研究人员首次表明,血管与周围神经系统的神经元通讯,调节其增殖和分化。该研究今天发表在《细胞报告》杂志上,并以斑马鱼为模型进行了研究。它由感觉系统形态发生和细胞信号转导的首席研究员Berta Alsina领导,Laura Taberner和AitorBañón参与其中。

研究人员使用实时视频发现,神经元和血管细胞都发出动态突起,能够彼此“交谈”。这些突起被称为信号性丝足病或细胞因子,它们的末端具有受体或配体,可以使它们发送信号。它只是在最近才被发现,它在空间和时间上都是高度精确的信号机制。

Berta Alsina解释说:“已知大脑中的血管细胞和干细胞可以进行通讯,但这是第一次通过周围神经系统中的细胞因子进行观察。”她说:“通过在体内使用高分辨率的时空可视化技术,我们可以实时看到它们,它们也可能在大脑中。”

这种交流使神经元的某些前体保持静止,即处于休眠状态,并且它们构成了干细胞库。因此,如果成年后发生损伤,可以激活静止细胞并替换受损的神经元。

该研究的第一作者劳拉·塔伯纳(Laura Taberner)解释说:“如果所有神经元前体增殖并分化,我们将没有这个储库,也就没有再生的机会。在我们正在研究的听觉和前庭系统中,病例可能会出现耳聋或眩晕”。

研究还得出结论,前体最初处于低氧环境,即缺乏氧气,这使它们继续增殖。当血管在发育过程中相互连接时,氧气将通过血管运输,环境变为常氧状态。研究人员发现,氧气是血管的第二信号,在这种情况下,氧气调节着神经元前体向神经元的分化,而不是调节静止。

这项研究表明,在周围神经系统发育过程中,新神经元的形成和干细胞的维持高度依赖于来自血管的信号。神经元从周围的所有细胞中接收信号,这些细胞是它们所处环境的一部分,而血管是这种小生境的一部分。Taberner补充说:“这项新知识将有助于理解听力损失与心血管疾病之间的联系,并改善用于再生疗法的神经元体外分化的方案。”

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