Секвенирование одной клетки дает новое фундаментальное представление о брюшном мозге

Исследователям из Каролинского института удалось составить карту типов нейронов, составляющих кишечную нервную систему в кишечнике мышей. Изучение, который сегодня публикуется в научном журнале Природа Неврологии , также описывает, как различные нейроны формируются во время развития плода, процесс, который следует другим принципам нейронов мозга.

Наш желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) длиной примерно семь метров имеет свои собственные функционально отличные нейроны. Поскольку кишечная нервная система (ENS) работает автономно, его иногда называют «вторым» или «брюшным» мозгом.

В то время как ENS контролирует движение мышц (перистальтику) кишечника, его баланс жидкости и кровоток, он также взаимодействует с иммунной системой и микробиомом. Таким образом, он оказывает системное воздействие на организм и, как считается, участвует в большом количестве заболеваний. По оценкам, около 30 процентов населения живут с необратимыми желудочно-кишечными осложнениями.

Используя одноклеточное секвенирование, метод, который позволяет ученым функционально категоризировать и классифицировать отдельные клетки, определяя, какие гены в них активны, Исследователи из Каролинского института нанесли на карту нейроны, составляющие ENS мыши. Грубо говоря, Функцию нейрона можно разделить на сенсорную, моторный или межнейронный; Теперь, исследователям удалось описать подгруппы таких нервных клеток - всего они идентифицировали и классифицировали двенадцать различных типов нейронов ENS, включая подгруппы сенсорных нейронов, некоторые из них активируются веществами в кишечнике и влияют на иммунную систему, в то время как другие стимулируются более механически.

Исследователи также изучили, как нейроны желудочно-кишечного тракта формируются во время беременности. и обнаружили, что процесс созревания следует принципам, отличным от принципов центральной нервной системы (ЦНС). В ЦНС, нейроны созревают из стволовых клеток, которые «заранее запрограммированы» на формирование определенного типа нейрона в зависимости от их местоположения, поскольку разные типы нейронов необходимы в разных участках ЦНС. В ENS с другой стороны, одинаковый состав нейронов необходим по всей длине кишечника.

Поэтому неясно, как клетки ENS «знают», во что они должны созревать. В этом исследовании, исследователи показывают, что разные типы нейронов в ENS формируются после того, как клетки созревают в нейроны и идентифицируют фактор транскрипции, Pbx3, это играет важную роль в этом трансформационном процессе.

<цитата>

Что мы будем делать дальше, так это систематически активировать различные нейроны в ENS у мышей, чтобы изучить, как это влияет на функции желудочно-кишечного тракта. Это позволит нам получить подробные функциональные знания о различных нейронах. Так, в будущем, мы сможем выяснить роль нейронов в различных кишечных заболеваниях и определить мишени для новых лекарств ».

Ульрика Марклунд, последний автор исследования, Исследователь, Кафедра медицинской биохимии и биофизики, Каролинский институт

Она продолжает:«Наши новые открытия по формированию ENS также проложат путь к более совершенным методам« производства »определенных кишечных нейронов. Вполне возможно, что в конечном итоге у нас могут появиться методы лечения стволовыми клетками для лечения или облегчения различных кишечных заболеваний, которые включают воссоздание нейронов ENS. Но мы еще не дошли до этого ".

• В новой статье подчеркивается неравенство в состоянии здоровья,
• Исследователи BGU раскрывают потенциальные горько-сладкие эффекты натурального подсластителя стевии