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Nature:首次構建出大腦血管分子圖譜

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摘要:2018年2月21日/生物谷BIOON/---在西方國家,腦血管疾病是一些最為常見的死亡原因,但人們對大腦血管的了解是有限的。如今,在一項新的研究中,來自瑞典烏普薩拉大學和卡羅林斯卡研究所的研究人員發布了形成大腦血管和血腦屏障的細胞的詳細分子圖譜。這種圖譜提供關于這些細胞和血腦屏障功能的新知識和參與不同疾病的細胞類型的線索。相關研究結果于2018年2月14日在線發表在Nature期刊上,論文標題為
2018年2月21日/生物谷BIOON/---在西方國家,腦血管疾病是一些最為常見的死亡原因,但人們對大腦血管的了解是有限的。如今,在一項新的研究中,來自瑞典烏普薩拉大學和卡羅林斯卡研究所的研究人員發布了形成大腦血管和血腦屏障的細胞的詳細分子圖譜。這種圖譜提供關于這些細胞和血腦屏障功能的新知識和參與不同疾病的細胞類型的線索。相關研究結果于2018年2月14日在線發表在Nature期刊上,論文標題為“A molecular atlas of cell types and zonation in the brain vasculature”。
Nature:首次構建出大腦血管分子圖譜圖片來自CC0 Public Domain。
大腦血管系統由動脈、靜脈和薄薄的位于中間的被稱作毛細血管的血管組成。氧氣、營養物和廢棄物主要就在這些血管中進行交換。然而,大腦血管與身體其他部位的血管存在不同的一個重要的方面在于所謂的血腦屏障,它起著阻止某些物質穿過血管壁的過濾器的作用,因而保護大腦免受潛在有毒物質的傷害,同時允許它的結構和功能所需的一切物質通過。

論文通信作者、烏普薩拉大學教授、卡羅林斯卡研究所教授Christer Betsholtz說,“越來越清楚的是一種完全功能性的血腦屏障對大腦健康是至關重要的,而發生功能障礙的血腦屏障是許多腦部疾病的一種因素。血腦屏障的結構尚未被完全了解,因此關于大腦的血管系統和它的血管屏障功能的詳細圖譜是急需的。”

利用一種相對較新的被稱作單細胞RNA測序的技術,這些研究人員構建出小鼠腦血管系統的細胞和分子圖譜。這些血管在單個細胞中發生破裂,然后逐個細胞地根據它們的基因表達模式構建圖譜并進行比較。接著針對每個細胞而言,就可確定它的基本細胞類型和任何逐漸的特化。最后,利用特定的標志物將這種分子圖譜與組織分析中相應的解剖結構進行匹配。

論文第一作者、烏普薩拉大學助理教授Michael Vanlandewijck說,“我們首次能夠詳細地展示血腦屏障在不同類型的大腦血管上存在的差異。”

人們長期認為血腦屏障由血管中的特殊內皮細胞組成,但是這項新的研究表明可能還有許多其他類型的細胞也參與維持血腦屏障,包括毛細血管壁中的被稱作周細胞(pericyte)的細胞。這些研究人員還能夠確定血管壁中的另一種細胞類型的分子身份:一類正好位于大腦血管外部的一個狹窄空間中的結締組織細胞。

Vanlandewijck博士說,“這個狹窄空間已被認為是大腦的淋巴系統,因此如今利用我們發現的標志物進一步研究這些細胞是非常令人關注的。”

這種圖譜意味著在不同的大腦疾病中具有已知的或假定的功能的許多基因如今能夠與大腦血管系統中的特定細胞類型相關聯在一起。

Bettsoltz說,“我們之前的研究結果已表明比以前更多的細胞類型參與神經血管疾病,如阿爾茨海默病和腦瘤。我們如今能夠利用相同類型的分析方法在不同的疾病中系統性開展研究。”(生物谷 Bioon.com)

參考資料:

Michael Vanlandewijck, Liqun He, Maarja Andaloussi Mäe et al. A molecular atlas of cell types and zonation in the brain vasculature. Nature, Published online: 14 February 2018, doi:10.1038/nature25739

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