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周皮细胞在脑血流调节中非常关键 精选

已有 6338 次阅读 2014-3-28 20:24 |个人分类:自然科学|系统分类:海外观察

这个研究主要是为了研究脑血管调节机制的,关于脑血管调节的研究有许多,最最经典的当然是内皮细胞调节机制的研究,但关于血管平滑肌的研究也很重要,内皮和平滑肌都是血流调节关键的成员,在外周血管调节中也是如此,脑血管调节开始也是参考外周血管调节开展研究的。因为手段和思路是现成的。

Capillary pericytes regulate cerebral blood flow in health and disease..pdf


 

但人们早就十分了解的是,大脑血管和外周血管有很大区别。从结构上,有血脑屏障,这正是血管和脑组织形成的合作组织,必然对血管调节产生影响,尤其血管周围的神经和胶质细胞,那肯定会发挥重要调节作用。在功能上,早就有人发现,神经活动对局部血流会产生精确影响,正是利用这个特点,人们开发出核磁共振脑功能成像技术,并成为脑科学和医学技术的重要武器。

但是,关于这个神经血流匹配的具体细胞机制,一直并不是那么清楚,这个最新研究就是试图弄清楚这个问题,过去也有不少前辈试图解决这个问题,但一般都是盲人摸的研究(这个研究也类似)。最新研究将目光关注到血脑屏障的一种特殊细胞周皮细胞,这种细胞很特殊,是只分布在血管周围的一种细胞,研究发现这种细胞在神经活动血管扩展调节方面具有重要作用,是脑功能成像的细胞基础。而且研究还证明,脑缺血后这种细胞的损伤会导致血流调节功能异常,导致血管损伤和继发神经损伤。如果能针对这种细胞进行治疗,或者是脑缺血治疗的有效目标。研究用一些抗氧化剂,没有发现对这种细胞具有保护作用,所以寻找能有效保护这种细胞的药物,将会成为脑血管疾病研究的一个新方向。

十分汗颜的是,这是本人第一次听说这个细胞(或者看到过也没有留意),虽然从事脑血管疾病研究近20年,竟然就这个细胞都没有听说过,可见自己的知识陈旧到何种地步。多谢今天的《自然》接受了一篇这类研究,给自己初步扫扫盲。

 

a, As vasodilators released from active neurons andtheir associated astrocytes (1) diffuse through the brain, they encounterpericytes before arteriole smooth muscle (2) because neurons are closer tocapillaries than to arterioles31. This may partly explain why capillariesdilate before arterioles (Fig. 3). Pericyte dilation may spread to arteriolesmooth muscle by current flow or [Ca2+]i changes passing through gap junctions(3). b, Oxygen-dependent signalling pathways regulating vessel diameter(adapted from ref. 13). Neuronal activity leads to the generation of nitricoxide (NO) and arachidonic acid. Arachidonic acid (AA) is converted into PGE2,which dilates vessels via EP4 receptors, but also into the vasoconstrictor20-HETE. Production of 20-HETE is inhibited by NO. Together these pathwaysregulate capillary diameter (Fig. 1). Larger dilations to glutamate in low [O2]may reflect less production of 20-HETE from arachidonic acid. c, In ischaemia,the decrease of ATP concentration leads to a rise of [Ca2+]i in pericytes. Thisresults in some of them contracting and constricting capillaries1, which willprevent the passage of white and red blood cells. Most pericytes then die (Figs4 and 5). Death of pericytes in rigor will produce a long-lasting decrease ofcerebral blood flow, and reduce the ability of the microvasculature to increaseblood flow in response to neuronal activity.




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