一种与glymphatic系统功能障碍相关的新标记

【字体: 时间:2022年12月02日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

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  由UB研究人员领导的一项新研究表明,废物小体——作为大脑废物容器的结构——表明glymphatic系统出现了故障,glymphatic系统是最近发现的一种重要的大脑清洁机制。

  
   

Researchers identify a new marker related to the dysfunction of the glymphatic system    

图片:从左到右:Clara Romera, Jaume del Valle, Jordi Vilaplana, Carme Pelegrí, Marta Riba和Raquel Alsina。    

资料来源:巴塞罗那大学

由巴塞罗那大学的研究人员领导的一项新研究表明,废物小体——作为大脑废物容器的结构——表明glymphatic系统出现了故障,glymphatic系统是最近发现的一种重要的大脑清洁机制。

这项研究发表在杂志上美国国家科学院院刊该研究由来自布法罗大学药学和食品科学学院、布法罗大学神经科学研究所(UBNeuro)和神经退行性疾病生物医学研究网络中心(CIBERNED)的研究团队进行。该项目由Carme Pelegrí和Jordi Vilaplana教授指导,来自药学和食品科学学院、UBNeuro和CIBERNED的Marta Riba和Jaume del Valle以及来自巴塞罗那医院生物银行神经组织库Clínic de Barcelona和IDIBAPS的Laura Molina-Porcel教授参与。

废物容器,一个非常新的愿景  

1837年,著名的解剖学家和生理学家浦肯野(Jan Evangelist Purkinje)首次描述了人脑的残体或淀粉酶体。150多年来,这些结构的功能在专家中引起了很多质疑和争议。研究人员指出:“在研究这些结构的漫长历史中,关于它们的性质和意义产生了许多不同的假设。”

2019年发表在《美国国家科学院院刊》上的一项由研究人员自己领导的研究表明,淀粉酶体充当了大脑废物物质的容器,可以被星形胶质细胞(产生废物的细胞)排出到脑脊液(大脑周围的液体)。后来,同一组人建议将淀粉样体称为废物体,意思是“含有废物的体”。

这个术语是提出了因为它强调了这些物质的摄入避免了术语上的混淆淀粉样蛋白而且amylacea 淀粉样蛋白是一些神经退行性疾病的特征,如阿尔茨海默病。

这篇新论文现在表明,有证据表明,人脑中废物体或淀粉体的增加是glymphatic系统慢性衰竭的表现。

淋巴功能不全的定义  

glymphatic系统负责清除脑实质。到目前为止,这些条款Glymphatic系统故障Glymphatic系统功能障碍已经被用来定义它的故障。在PNAS的新文章中,概念glymphatic不足被定义为glymphatic系统无法正常执行大脑的清洁功能。这使得描述失效可能是急性或慢性的,取决于过程的持续时间,并指定失效可能是由glymphatic系统本身的失效或由超过该系统清除能力的废物产生过多引起的。

这使得我们有可能根据处理过程的持续时间来描述失败可以是急性的或慢性的,并明确失败可能是由淋巴系统本身的失败引起的,或者是由于废物产生过多,超过了该系统的清除能力。

研究人员解释说:“无论是急性还是慢性,无论是由于glymphatic系统的故障还是废物物质的过度产生,glymphatic功能不全的结果将是废物物质在脑实质中积累,特别是在受该功能不全影响的区域。”

废物小体作为慢性淋巴功能不全的标记物  

一旦慢性glymphatic功能不全被定义,研究人员就提供了证据,证明人类大脑中废物体或淀粉体的增加是慢性glymphatic系统功能不全的表现。这种关系的第一个迹象是,大多数与大量废物小体有关的因素,如衰老、某些心血管疾病和睡眠质量差,也与glymphatic系统的破坏有关。研究人员表示:“应该注意的是,glymphatic系统显示出明显的昼夜节律,其清洁功能主要发生在睡眠期间。”此外,已有研究表明,大脑中废物体数量最多的区域往往与该清洁系统的排水区域有关。

这些将废小体与胶状淋巴功能不足联系起来的事实,加上观察到的废小体很少在年轻人或急性过程中被检测到——因此它们是缓慢形成的结构——导致废小体与慢性胶状淋巴功能不足之间的特定联系。因此,根据研究人员的说法,“废物小体的数量可以被认为是慢性glymphatic功能不全的标志,因此可以告诉我们这种类型的功能不全是否存在,以及它发生在大脑的哪个部位。”

根据研究人员的说法,这些知识应该有助于淋巴功能不足的研究,并有可能确定哪些变量对该系统的功能或故障有最大的影响。“此外,他们补充说,它们是慢性淋巴功能不全的标记,这一事实赋予了它们一个直到现在才具有的临床意义,而这一意义多年来一直受到质疑。”

对神经退行性疾病研究的意义  

该研究还提到了一些元素和证据,表明慢性淋巴功能不全是神经退行性疾病的危险因素,特别是涉及某些纤维蛋白聚集的神经退行性疾病,如阿尔茨海默病中的β-淀粉样蛋白,额颞叶痴呆和阿尔茨海默病本身的磷酸化tau蛋白,或帕金森氏病中的α-突触核蛋白。“在淋巴功能不足的情况下,这些蛋白质的消除受到限制,所有迹象都表明,这有助于这些疾病的发展。由于废物小体可以提供有关触发glymphatic不足的变量的信息,并可以帮助找到对抗它的策略,它们可以帮助制定策略来降低发展这些疾病的风险,”研究人员指出。

根据废物小体的存在,目前的知识似乎表明,衰老、慢性睡眠障碍和一些心血管疾病是对淋巴系统影响最大的变量。研究人员总结说:“无论如何,glymphatic系统的领域正在呈指数级增长,许多研究小组都在关注和专注于它们,这表明新的和出色的结果将很快获得。”

文章标题

废物小体(淀粉体)是慢性glymphatic不足的标志

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