突触的守护者 科学家们确定了神经支持细胞的新角色

Salk的研究人员首次发现血凝蛋白可能会出乎意料地降解神经 - 神经支持胶质细胞(包括施万细胞)如何提供保护。

该发现于2019年3月14日发表在PLOS Genetics期刊上，表明施万细胞通过阻断这种血液凝固蛋白以及肌肉细胞释放的其他潜在破坏性酶来保护神经。这项工作可能会对肌萎缩侧索硬化症(ALS)，多发性硬化症，阿尔茨海默病或精神分裂症等多种疾病产生影响。

“这是第一项研究，表明通常与血液凝固相关的分子，凝血酶，在肝脏系统之外具有生物学功能，并在神经变性中发挥重要作用，”Salk教授Kuo-Fen Lee说。纸。“我们进一步证明施万细胞可以保护神经免受凝血酶的侵害。结果令人惊讶，并引发了有关突触在健康和疾病中如何形成和维持的有趣问题。”

施万细胞在称为轴突的神经的线状突起周围形成保护性绝缘，并帮助形成突触，化学信号在细胞之间传递的接触。为了更好地了解雪旺细胞在神经健康中的作用，Salk团队研究了一种叫做神经肌肉接头(NMJ)的特定突触，它与施万细胞，神经和肌肉之间相互作用。

在没有施万细胞的情况下，小鼠模型中的NMJ突触在两天后退化，证实了它们在突触生长中的作用。研究人员发现，如果没有施万细胞，乙酰胆碱 - NMJ中的信号分子 - 是导致神经退化的罪魁祸首。当研究人员进行更深入的研究以找出原因时，他们发现了一种以前未知的机制：乙酰胆碱促使肌肉细胞释放出凝血蛋白，称为凝血酶，以及降解神经的其他酶。在健康的神经中，施万细胞释放阻断凝血酶以保护其突触的分子。

“我们很惊讶施万细胞通过抑制活动肌肉释放的负面因子间接地维持神经肌肉突触。其中一个因素是凝血酶，最着名的是它在形成血栓方面的作用，”前Salk研究员托马斯古尔德说，他的第一作者本文现在是内华达大学里诺医学院的助理教授。

为了证实凝血酶对NMJ的影响，研究人员研究了凝血酶不存在或无功能的小鼠模型，发现这些小鼠的神经轴突变性较少。这些结果证实凝血酶在神经轴突变性中起作用。

“这项研究提供了对改变突触发育和维持的遗传和分子途径的理解，”Helen McLoraine分子神经生物学主席Lee说。“下一步是了解凝血酶和其他酶如何破坏突触的机制 - 最终目标是创建一种疾病干预措施 - 如ALS，MS和阿尔茨海默氏症 - 其中涉及凝血酶积聚或调节异常。 “

其他作者包括：Bertha Dominguez和Salk的Fred de Winter;加州大学圣地亚哥分校的Gene W. Yeo，Patrick Liu，Balaji Sundararaman，Thomas Stark和Anthony Vu;辛辛那提儿童医院研究基金会的Jay L. Degen;和得克萨斯大学西南医学中心的Weichun Lin。

这项工作的资金来自国立卫生研究院(GM103554，NS107922，NS055028，NS075449，HG004659，HL096126，NS044420，NS060833，AG0476669，OD023076，MH114831，AG062232)，克莱顿基金会，Schlink基金会，Gemcon家庭基金会，布朗基金会和弗里堡基金会。