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頭部損傷如何導(dǎo)致嚴(yán)重的腦部疾病

摘要:生物學(xué)家們第一次發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)受創(chuàng)傷性腦損傷影響的基因,這些基因最近被證實(shí)與人類的神經(jīng)質(zhì)行為有關(guān)。創(chuàng)傷性腦損傷與抑郁、焦慮和精神分裂癥有關(guān)。這項(xiàng)研究可能會(huì)為這些疾病帶來新的治療方法。

加州大學(xué)洛杉磯分校的生物學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn),頭部損傷會(huì)對(duì)可能導(dǎo)致嚴(yán)重腦部疾病的單個(gè)細(xì)胞和基因產(chǎn)生不利影響。生命科學(xué)家提供了第一個(gè)海馬細(xì)胞圖譜,海馬是大腦中幫助調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)和記憶的部分,該細(xì)胞圖譜反映了創(chuàng)傷性腦損傷的影響。研究小組還提出了治療腦外傷相關(guān)疾病的候選基因,如阿爾茨海默病和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙。

研究人員對(duì)15種海馬細(xì)胞類型中的6000多種細(xì)胞進(jìn)行了研究,這是首次對(duì)腦損傷的單個(gè)細(xì)胞類型進(jìn)行研究。每個(gè)細(xì)胞具有相同的DNA,但是激活的基因在不同的細(xì)胞類型中是不同的。在這15種細(xì)胞類型中,有兩種以前未知,每一種都有一組獨(dú)特的活性基因。

“每一種細(xì)胞類型都是不同的,”加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)神經(jīng)外科、綜合生物學(xué)和生理學(xué)教授FernandoGomez-Pinilla說。該研究發(fā)表在NatureCommunications雜志上。

生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)數(shù)以百計(jì)的基因受到輕度創(chuàng)傷性腦損傷的不利影響,例如腦震蕩。這些基因的改變可能會(huì)導(dǎo)致阿爾茨海默病、帕金森病和其他疾病。

研究人員在小鼠中復(fù)制了一種類似腦震蕩的腦損傷,并對(duì)其他沒有受到腦損傷的小鼠進(jìn)行了研究。研究人員分析了兩組小鼠海馬區(qū)的數(shù)千個(gè)細(xì)胞,研究結(jié)果包括:

沒有損傷的小鼠在15種名為Ttr的細(xì)胞類型中,有14種細(xì)胞的含量非常低。Ttr是一種調(diào)節(jié)新陳代謝、控制甲狀腺激素和執(zhí)行其他功能的基因。研究人員發(fā)現(xiàn),腦外傷基本上會(huì)增加所有細(xì)胞類型的Ttr水平。他們得出結(jié)論,Ttr對(duì)大腦健康非常重要,它可能會(huì)給大腦帶來更多的甲狀腺激素,以維持新陳代謝。

在小鼠中注射一種稱為T4的甲狀腺激素,T4改善了創(chuàng)傷性腦損傷引起的學(xué)習(xí)障礙,并逆轉(zhuǎn)了影響學(xué)習(xí)和記憶的93個(gè)基因的變化。這種由創(chuàng)傷性腦損傷引起的損傷逆轉(zhuǎn)是一項(xiàng)重大的新發(fā)現(xiàn)。腦損傷后,新陳代謝明顯降低。生物學(xué)家認(rèn)為T4可能會(huì)“重啟”新陳代謝。

研究人員發(fā)現(xiàn),在15種細(xì)胞類型中,至少有12種受到了腦外傷的負(fù)面影響,其中一些比其他細(xì)胞更強(qiáng)烈。

研究人員能夠看到與阿爾茨海默病有關(guān)的基因如何在不同的細(xì)胞類型中發(fā)揮作用,從而提供了有關(guān)這些基因在受到腦外傷影響時(shí)的作用的新細(xì)節(jié)。研究者正在研究哪些細(xì)胞類型可能是未來研究的目標(biāo),也許阿爾茨海默氏癥相關(guān)基因并不一定在所有不同類型的細(xì)胞中都有活性。

生物學(xué)家們第一次發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)受創(chuàng)傷性腦損傷影響的基因,這些基因最近被證實(shí)與人類的神經(jīng)質(zhì)行為有關(guān)。創(chuàng)傷性腦損傷與抑郁焦慮精神分裂癥有關(guān)。這項(xiàng)研究可能會(huì)為這些疾病帶來新的治療方法。

大腦的損傷會(huì)導(dǎo)致所謂的創(chuàng)傷后癲癇。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種可以作為治療這種癲癇的潛在靶點(diǎn)的基因。

創(chuàng)傷性腦損傷會(huì)改變細(xì)胞之間相互通信的方式。

了解特定人群細(xì)胞中哪些基因發(fā)生了變化,可以為該人群提供正確的治療。這項(xiàng)新研究是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的一個(gè)進(jìn)步,有望為疾病提供個(gè)性化治療。

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