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激素|科学家研究发现低氧时脑雌激素是脑保护的关键

激素|科学家研究发现低氧时脑雌激素是脑保护的关键
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当大脑没有足够的氧气时 ， 雄性和女性神经元产生的雌激素会激活另一种称为星形胶质细胞的脑细胞 ， 以加强其正常的支持 ， 保护大脑功能 。
面对中风或其他脑损伤可能发生的低脑氧 ， 这些星形细胞--星形脑细胞--帮助大脑形成其形状 ， 并定期向神经元提供燃料和其他支持 ， 应该成为“高度反应性” ， 增加细胞信号 ， 释放神经保护因子 ， 清除神经毒素 。 神经科学杂志 。
他们报告说 ， 星形胶质细胞也应该开始产生保护性雌激素 ， 但是神经元产生雌激素才是保护级联的关键 。
“星形细胞总是在那里 ， 徘徊和支持 ， ”达雷尔博士 ， 神经学家和Virendra B.Mahesh在奥古斯塔大学医学院神经科学和再生医学系神经科学杰出讲座博士说 。
布兰恩说：“当一些不好的事情发生时 ， 它们应该会变得过度 ， 变得更大 ， 更有进取心 ， 但这项研究表明 ， 要想做到这一点 ， 你必须要有神经雌激素 。 ”
科学家们说 ， 他们的研究似乎是第一份报告 ， 证明神经元来源的雌激素对脑卒中等缺血性损伤后星形胶质细胞的激活至关重要 。 他们认为 ， 通过了解雌激素是如何控制的 ， 它将在某一天释放治疗目标 ， 帮助调节荷尔蒙在面对这些疾病时在大脑中的保护 ， 以及潜在的正常衰老 。
布兰恩和圣安东尼奥德克萨斯大学的分子生物学家兼妇产科教授拉特纳·瓦德拉穆迪博士是这项研究的共同作者 ， 也是资助这项研究的美国国家神经疾病和中风研究所的共同首席研究人员 。
他说：“激活的特点是星形胶质细胞变得非常大 ， 肥大 ， 体积大大增加 。 ”他说 ， 虽然他没有证据表明星形胶质细胞的数量会增加 ， 但它的体积通常会增加一倍以上 。
为了了解星形胶质细胞是如何发挥这种增强作用的 ， 他们敲除了酶芳香化酶 ， 这是雌激素产生的关键 ， 在他们的动物模型中 ， 前脑的神经元是人脑最大的区域 。
他们发现神经元制造的雌激素在缺血时有保护作用 ， 这是通过抑制成纤维细胞生长因子FGF 2的信号来实现的 ， FGF 2也是神经元制造的 ， 已知可以抑制星形胶质细胞的激活 ， Brann和他的同事写道 。 正常情况下 ， 神经元使用这种GF2制动来防止星形胶质细胞的反应失控 。
【激素|科学家研究发现低氧时脑雌激素是脑保护的关键】在这种情况下 ， 当他们使用中和抗体阻断FGF 2时 ， 星形胶质细胞变得更加活跃 ， 神经元损伤也减少了 。 “星形胶质细胞的激活回来了 ， 我们看到了它们所产生的保护性生长因子 ， ”Brann说 。 给予更多的雌激素也会产生类似的效果 ， 包括改善缺血后的认知能力 。
但在雄性和雌性神经元中 ， 如果不能产生芳香化酶和雌激素 ， 则发现星形胶质细胞的活性明显降低 ， 脑雌激素水平降低 ， 缺血一段时间后 ， 神经元损伤更严重 ， 认知功能障碍更严重 。 当他们仔细观察时 ， 他们发现了与星形胶质细胞激活、脑炎症和芳香化酶基因敲除相关的通路和基因的变化 。
他们还发现了较少已知的神经保护生长因子 ， 如脑源性神经营养因子和胰岛素样生长因子1 ， 星形胶质细胞对缺血这样的应激源通常会以更高的速度释放 ， 以及更多的抑制性物质 ， 如制动GF2 。
Brann说 ， 这些发现更多地证明了星形胶质细胞的活性降低对星形胶质细胞在神经保护中的作用有着功能性的影响 。
他说：“我们知道雌激素可以从星形胶质细胞直接进入神经元 ， 帮助调节神经元的保护 。 ”它还能帮助调节小胶质细胞 ， 大脑中的另一种胶质细胞--星形胶质细胞也是胶质细胞--相反 ， 它释放炎症因子 ， 加重损伤 。
激活的星形胶质细胞也有助于清除谷氨酸 ， 谷氨酸是大脑中最丰富的兴奋性神经递质 ， 通常帮助神经元交流 。 但是 ， 如果没有神经元中的雌激素 ， 谷氨酸转运体GLT-1(约90%的谷氨酸)就会明显减少 ， 这种化学物质会在大脑中累积到毒性水平 ， 成为神经元破坏的主要原因 。 “谷氨酸对大脑功能是必不可少的 ， 但是如果它产生过多 ， 它就是大脑毒性的 ， ”Brann说 。
当大脑一切正常时 ， 似乎只有神经元是局部雌激素的来源 ， 但如果神经胶质细胞被激活 ， 就会发现缺血、芳香化酶和雌激素等应激源也会显著增加 。
“我们知道 ， 要激活芳香化酶 ， 就必须激活星形胶质细胞 ， ”Brann说 。 “我们只看到星形胶质细胞中的芳香化酶是在损伤后 ， 在压力之后激活的 ， ”Brann说 。 他说 ， 当芳香化酶上升时 ， 它们就可以开始制造雌激素了 。 这在他们的淘汰赛中并没有发生 。
现在他们想更多地了解为什么星形胶质细胞通常不产生芳香化酶并产生雌激素 ， 以及为什么它们在缺血时会产生芳香化酶 。 他们认为 ， 这些答案将为可能的干预提供更多的方向 ， 同样对男性和女性也是如此 ， 对大脑的氧气挑战也是如此 。 Brann指出 ， 在实验室中 ， 有一些研究化合物会在大脑中产生雌激素 ， 这可能是一个很好的选择 ， 因为对于身体范围内的雌激素的增加 ， 包括对乳房和子宫的健康问题 ， 这可能是一个很好的选择 。
Brann的实验室去年在“神经科学杂志”上报道说 ， 大脑中的雌激素对神经元的交流和记忆很重要 ， 当男性和女性神经元不制造雌激素时 ， 它们就没有密集的棘和突触 ， 这是神经元的关键通讯点 。 当时 ， Brann说 ， 这是一个直接的证据 ， 神经元来源的雌激素是一个关键的信使 。
虽然在这些研究中提供的神经保护在男性和女性之间基本上是平等的--他们切除了女性的卵巢以从方程式中去除周围的雌激素--Brann的实验室和其他人在记忆影响等方面有性别差异的证据 。 例如 ， 他们发现 ， 当神经元不能产生雌激素时 ， 在记忆的分子基础上 ， 大约90%对60%的女性有更显著的影响 ， 这意味着大脑中的雌激素可能对女性有更大的调节作用 ， 布兰恩说 。
布兰恩也有一些证据表明 ， 大脑中的雌激素在男性和女性大脑中都有持续的作用 。 他说：“当你面临挑战时 ， 你会非常清楚地看到这个角色 。 ”
布兰恩指出 ， 没有证据表明 ， 没有雌激素 ， 星形胶质细胞就会激活它们通常支持的神经元 ， 而不再能提供通常的保护 。 也没有证据表明神经元本身产生的雌激素在低氧反应中上升 。


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