U bao thần kinh là gì? Các công bố khoa học về U bao thần kinh

Quá trình chết tế bào chương trình hóa, hay còn gọi là apoptosis, được đặc trưng bởi những đặc điểm hình thái cụ thể và các cơ chế sinh hóa phụ thuộc năng lượng. Apoptose được coi là một thành phần thiết yếu của nhiều quá trình bao gồm sự thay thế tế bào bình thường, sự phát triển và chức năng đúng đắn của hệ miễn dịch, sự teo tại chỗ phụ thuộc hormone, phát triển phôi và sự chết tế bào do hóa chất. Việc apoptosis không ổn định (quá ít hoặc quá nhiều) là yếu tố trong nhiều tình trạng của con người bao gồm các bệnh thoái hóa thần kinh, tổn thương thiếu máu cục bộ, rối loạn tự miễn và nhiều loại ung thư. Khả năng điều chỉnh sự sống hay chết của một tế bào đã được công nhận có tiềm năng điều trị to lớn, do vậy, nghiên cứu vẫn tiếp tục tập trung vào việc làm rõ và phân tích cơ chế chu trình tế bào và các con đường tín hiệu điều khiển sự ngừng chu trình và apoptosis. Vì lý do đó, lĩnh vực nghiên cứu apoptosis đang tiến lên với tốc độ đáng kể. Mặc dù nhiều protein apoptosis chủ chốt đã được xác định, nhưng các cơ chế phân tử của sự hoạt động hay không hoạt động của những protein này vẫn cần được làm sáng tỏ. Mục tiêu của bài tổng quan này là cung cấp cái nhìn tổng quát hiện nay về quá trình apoptosis bao gồm hình thái, sinh hóa, vai trò của apoptosis trong sức khỏe và bệnh tật, các phương pháp phát hiện, cũng như thảo luận về các dạng alternative apoptosis có thể có.

▪ Tóm tắt  Các yếu tố thần kinh (neurotrophins) điều chỉnh sự phát triển, duy trì và chức năng của hệ thần kinh ở động vật có xương sống. Các yếu tố thần kinh kích hoạt hai loại thụ thể khác nhau, bao gồm họ thụ thể tyrosine kinase Trk và p75NTR, một thành viên của siêu họ thụ thể TNF. Thông qua các thụ thể này, các yếu tố thần kinh kích hoạt nhiều con đường tín hiệu, bao gồm những con đường được trung gian bởi ras và các thành viên của các họ protein G cdc-42/ras/rho, cùng với các chuỗi tín hiệu MAP kinase, PI-3 kinase và Jun kinase. Trong quá trình phát triển, lượng giới hạn các yếu tố thần kinh hoạt động như các yếu tố sinh tồn để đảm bảo sự phù hợp giữa số lượng neuron sống sót và yêu cầu cho sự chi phối mục tiêu thích hợp. Chúng cũng điều chỉnh các quyết định vận mệnh tế bào, sự tăng trưởng của trục thần kinh, sự cắt tỉa nhánh dendrite, hình mẫu chi phối và sự biểu hiện của các protein quan trọng cho chức năng tế bào thần kinh bình thường, chẳng hạn như chất dẫn truyền thần kinh và kênh ion. Những protein này cũng điều chỉnh nhiều khía cạnh của chức năng thần kinh. Trong hệ thần kinh trưởng thành, chúng kiểm soát chức năng synapse và tính plastic của synapse, đồng thời tiếp tục điều tiết sự sống còn của neuron.

Một phương pháp mới đã được phát triển để chuẩn bị các văn hóa tế bào thần kinh đệm và oligodendrocyte gần như tinh khiết. Phương pháp này dựa trên (a) sự vắng mặt của các tế bào thần kinh sống trong các văn hóa được chuẩn bị từ não của chuột cống sau sinh, (b) sự phân lớp của các tế bào thần kinh đệm và oligodendrocyte trong văn hóa, và (c) sự tách biệt có chọn lọc các oligodendrocyte nằm trên cùng khi bị tác dụng bởi lực cắt do lắc các văn hóa trên máy lắc quỹ đạo trong 15-18 giờ ở 37 độ C. Các chế phẩm này có vẻ hơn 98% tinh khiết và chứa khoảng 1-2 x 10(7) tế bào sống (20-40 mg protein tế bào). Ba phương pháp đã được sử dụng để đặc trưng hóa hai loại văn hóa này. Đầu tiên, quy trình kính hiển vi điện tử được sử dụng để xác định các tế bào trong mỗi chế phẩm (văn hóa hỗn hợp và văn hóa tách rời của tế bào thần kinh đệm và oligodendrocyte) và để đánh giá độ tinh khiết của mỗi chế phẩm. Thứ hai, hai dấu ấn tế bào oligodendroglial, 2',3'-nucleotide chu kỳ 3'-phosphohydrolase (EC 3.1.4.37) và glycerol phosphate dehydrogenase (EC 1.1.1.8) đã được giám sát. Thứ ba, sự điều chỉnh của sự tích lũy AMP vòng trong mỗi loại văn hóa đã được kiểm tra. Ngoài những nghiên cứu này, chúng tôi đã khảo sát ảnh hưởng của chiết xuất não và dibutyryl cAMP lên hình thái vĩ mô và cấu trúc siêu vi của mỗi chế phẩm. Những tác nhân này kích thích sự hình thành quá trình thần kinh đệm mà không có bất kỳ ảnh hưởng hình thái nào rõ ràng lên các oligodendrocyte. Tổng thể, các kết quả chỉ ra rằng các văn hóa tinh khiết của tế bào thần kinh đệm và oligodendrocyte có thể được chuẩn bị và duy trì. Những chế phẩm này sẽ hỗ trợ đáng kể trong nỗ lực khảo sát sinh hóa, sinh lý và hóa học dược phẩm của hai loại tế bào chính của hệ thần kinh trung ương này.

Nghiên cứu này đã xem xét hồ sơ tạm thời của tổn thương tế bào thần kinh do thiếu máu gây ra sau khi gây thiếu máu não thoáng qua hai bên ở mô hình chuột bị tắc bốn mạch. Chuột Wistar đã được trải qua tình trạng thiếu máu não thoáng qua nhưng nghiêm trọng bằng cách tắc nghẽn vĩnh viễn các động mạch đốt sống và 24 giờ sau đó tạm thời tắc nghẽn các động mạch cảnh chung trong thời gian 10, 20 hoặc 30 phút. Lưu lượng máu động mạch cảnh được phục hồi và chuột đã bị giết bằng cách cố định perfusion sau 3, 6, 24 và 72 giờ. Những con chuột có cơn co giật sau thiếu máu đã bị loại bỏ. Tổn thương tế bào thần kinh do thiếu máu được chấm điểm theo các tiêu chí bệnh lý thần kinh thông thường. Mười phút tắc bốn mạch đã tạo ra những thay đổi tế bào do thiếu máu rải rác trong các bán cầu não của hầu hết các con chuột. Thời gian khởi phát tổn thương tế bào thần kinh có thể quan sát thay đổi giữa các vùng não và ở một số vùng thì trở nên tồi tệ hơn theo thời gian. Sau 30 phút thiếu máu, các tế bào thần kinh vân nhỏ đến vừa đã bị tổn thương sớm trong khi sự khởi đầu của tổn thương có thể quan sát thấy ở các tế bào thần kinh hồi hải mã trong vùng h1 bị trì hoãn từ 3 đến 6 giờ. Số lượng tế bào thần kinh bị tổn thương trong vỏ não mới (lớp 3, các lớp 5 và 6, hoặc cả hai) và hồi hải mã (h1, h3–5, vùng trung gian) đã tăng đáng kể (p < 0.01) giữa 24 và 72 giờ. Sự trì hoãn đặc trưng trong sự khởi phát của thay đổi tế bào do thiếu máu và sự gia tăng liên tục của tỷ lệ bị ảnh hưởng giữa 24 và 72 giờ có thể phản ánh sự xuất hiện muộn của thay đổi do thiếu máu trong các tế bào thần kinh đã chết trước đó hoặc một tổn thương muộn vẫn tiếp tục đe dọa các tế bào thần kinh bị tổn hại nhưng còn khả thi trong giai đoạn sau thiếu máu.

Các tế bào gốc biến đổi đã được tách biệt từ một số loại ung thư ở người. Chúng tôi báo cáo rằng, khác với các loại ung thư não khác, glioblastoma multiforme chết người chứa các tiền thân thần kinh có đủ tất cả các đặc điểm quan trọng mà chúng ta mong đợi từ các tế bào gốc thần kinh. Những tiền thân này tương tự, nhưng không giống hệt, với các tế bào gốc thần kinh bình thường; chúng xuất hiện như là đơn năng (tế bào sao) trong cơ thể và đa năng (thần kinh-tế bào sao-tế bào oligodendroglial) trong văn hóa. Quan trọng hơn, những tế bào này có thể đóng vai trò như các tế bào gốc gây khối u xuống cấp độ đơn dòng và có thể thiết lập các khối u giống hệt như các đặc trưng mô học, tế bào học và kiến trúc chính của căn bệnh ở người, ngay cả khi bị thách thức qua việc cấy ghép liên tiếp. Do đó, các tế bào sở hữu tất cả các đặc điểm mong đợi từ các tế bào gốc thần kinh trong khối u dường như có liên quan đến sự phát triển và tái phát của glioblastomas multiforme ở người lớn.

Hoạt động tăng cường của các tế bào thần kinh chứa dopamine trong khu vực vỏ não thông khí là cần thiết cho hiệu ứng củng cố của các opioid và các loại thuốc lạm dụng khác. Ghi nhãn nội bào từ các tế bào này trong lát cắt não chuột in vitro cho thấy opioid không ảnh hưởng đến các tế bào chính (chứa dopamine) mà làm giảm phân cực các tế bào trung gian thứ cấp (chứa GABA). Các thí nghiệm với các chất chủ vận và chất đối kháng cho các phân loại thụ thể opioid chỉ ra rằng việc giảm phân cực của các tế bào thứ cấp có liên quan đến thụ thể mu. Hầu hết các tế bào chính cho thấy sự thế năng tạo đồng bộ nhạy cảm với bicuculline tự phát khi nồng độ kali ngoài tế bào tăng từ 2.5 lên 6.5 hoặc 10.5 mM; các hiện tượng này bị ngăn chặn bởi TTX và được cho là do các xung động hành trình phát sinh từ các tế bào trung gian địa phương giảm phân cực nhẹ. Tần số của các thế năng tạo đồng bộ này, nhưng không phải là biên độ của chúng, bị giảm bớt bởi opioid chọn lọc cho thụ thể mu. Kết luận rằng opioid giảm phân cực các tế bào trung gian, làm giảm đầu vào synapse trung gian GABA tự phát đến các tế bào dopamine. In vivo, điều này sẽ dẫn đến kích thích các tế bào dopamine qua sự không ức chế, điều này có thể góp phần vào sự củng cố tích cực được thấy với các chất chủ vận mu-thụ thể như morphine và heroin.

▪ Tóm tắt  Quá trình tái tạo thần kinh là một hiện tượng sinh học phức tạp. Trong hệ thần kinh ngoại biên, các dây thần kinh có thể tự tái tạo nếu chấn thương nhỏ. Các chấn thương lớn hơn cần phải được điều trị phẫu thuật, thường bằng cách ghép dây thần kinh lấy từ những nơi khác trong cơ thể. Chấn thương tủy sống phức tạp hơn, vì có những yếu tố trong cơ thể cản trở quá trình sửa chữa. Thật không may, chưa có giải pháp nào hoàn toàn khắc phục được chấn thương tủy sống. Do đó, các chiến lược bioengineering cho hệ thần kinh ngoại biên tập trung vào các lựa chọn thay thế cho việc ghép dây thần kinh, trong khi các nỗ lực cho chấn thương tủy sống lại tập trung vào việc tạo ra một môi trường thuận lợi cho tái tạo. May mắn thay, những tiến bộ gần đây trong khoa học thần kinh, nuôi cấy tế bào, kỹ thuật di truyền và vật liệu sinh học mang lại hy vọng cho những phương pháp điều trị mới đối với các chấn thương dây thần kinh. Bài báo này xem xét sinh lý học của hệ thần kinh, các yếu tố quan trọng cho việc sửa chữa dây thần kinh, và các phương pháp hiện tại đang được khám phá để hỗ trợ tái tạo dây thần kinh ngoại biên và sửa chữa tủy sống.

Chúng tôi đã nghiên cứu các phản ứng đối với kích thích điện và hóa học của medulla ventrolateral ở chuột cống bị mê chloralose, bị liệt, và thở nhân tạo. Vị trí của các phản ứng huyết áp chủ yếu được so sánh với các vùng chứa tế bào thần kinh được đánh dấu bằng phương pháp miễn dịch tế bào cho phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT), enzym xúc tác cho quá trình tổng hợp adrenaline. Sự gia tăng huyết áp động mạch (+81.6 +/- 2.5 mm Hg) và tăng nhịp tim (+73 +/- 13.6 bpm) đã được kích thích bằng dòng điện thấp (5 lần ngưỡng 9.5 +/- 1.1 microA) trong một vùng của cấu trúc lưới medullary ventrolateral rostral mà chúng tôi đã đặt tên là nhân lưới rostroventrolateralis (RVL). Kích thích điện của RVL đã làm tăng catecholamines huyết tương (tăng 16.8 lần cho adrenaline, 5.3 lần cho noradrenaline, và 1.9 lần cho dopamine) và vasopressin (1.7 lần trước khi cắt tủy sống, 4.7 lần sau). Vị trí của vùng huyết áp chủ yếu trong medulla ventrolateral khớp gần như chính xác với vị trí của các tế bào thần kinh tổng hợp adrenaline loại C1 (chứa PNMT). Ngoài ra, vị trí của vùng huyết áp chủ yếu trong medulla dorsomedial tương ứng với vị trí của một bó trục thần kinh chứa PNMT. Các tiêm đơn phương vào RVL của axit amino kích thích monosodium L-glutamate (50 pmol đến 10 nmol), nhưng không phải nước muối, đã gây ra sự gia tăng huyết áp động mạch và nhịp tim tạm thời phụ thuộc vào liều lượng và cụ thể theo địa lý (tối đa +71.6 +/- 4.9 mm Hg). Các tiêm axit kainic, một loại đồng phân cấu trúc cứng của glutamate, đã gây ra các phản ứng huyết áp lớn, kéo dài (ít nhất 15 phút) và tăng nhịp tim. Tiêm đơn phương axit gamma-aminobutyric (GABA) vào RVL đã gây ra hạ huyết áp tạm thời phụ thuộc vào liều (tối đa -40.8 +/- 6.6 mm Hg) và bradycardia, trong khi đối kháng GABA đặc hiệu bicuculline gây ra sự gia tăng lâu dài (10 đến 20 phút) (+64.2 +/- 6.8 mm Hg) của huyết áp động mạch và tăng nhịp tim. Ngược lại, các tiêm strychnine, một tác nhân đối kháng glycine, không có ảnh hưởng đáng kể. Các tiêm đối kháng neurotoxin, tetrodotoxin, đã làm huyết áp động mạch giảm xuống mức thấp (51.7 +/- 4.7) không thay đổi bởi việc cắt tủy sống sau đó ở đoạn cổ đầu tiên (52.5 +/- 6.2). Chúng tôi đề xuất như sau. (1) Các tế bào thần kinh trong RVL, rất có thể là các tế bào thần kinh tổng hợp adrenaline C1, tác động kích thích đến các sợi mạch vận động giao cảm, tủy thượng thận, và thùy sau của tuyến yên. (2) Những tế bào này hoạt động tôn tính và dưới sự kiểm soát ức chế tôn tính, một phần thông qua cơ chế GABAergic - có thể thông qua nhân của đường đơn độc (NTS). (ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)