2020-02-21 20:22:01
研究发现怀孕期间缺氧会导致精神分裂症

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已发现在预期生育期间缺氧是一种可能导致精神分裂症的病因,这种疾病可能会影响患有先兆子痫的高血压疾病的孕妇的孩子。在《科学报告》上发表的一篇文章中,巴西圣保罗圣保罗医学院(FCM-SCSP)的研究人员描述了这种称为缺氧的现象如何影响星形胶质细胞,星形胶质细胞是脑细胞中最丰富的类型之一。

在大鼠星形胶质细胞的实验中,研究人员观察到缺氧会影响线粒体(细胞中产生能量的细胞器)的功能。这项研究为阻止线粒体功能障碍的过程的未来发展铺平了道路,从而预防了先兆子痫对胎儿大脑的损害。

“我们从星形胶质细胞开始,因为它们是最丰富的,而且还因为它们代谢重要的神经递质,例如谷氨酸,是精神分裂症的关键因素。我们现在正在研究缺氧对神经元的影响,”教授Tatiana Rosado Rosenstock说道。在FCM-SCSP任研究的首席研究员。 “我们想找出给定类型的细胞发出哪些信号,从而避免大脑损伤。”

星形胶质细胞是星形细胞,是神经细胞中最主要的神经胶质细胞。胶质细胞(也包括少突胶质细胞和小胶质细胞)平均占大脑的90%。其余的由神经元组成。胶质细胞是动态细胞,可调节中枢神经系统的新陈代谢,维持体内平衡,形成髓鞘,为神经元提供营养并介导突触的形成。

三种模式

该研究的主要作者路易斯·费利佩·苏扎·席尔瓦(Luiz Felipe Souza e Silva)在准备获得FAPESP奖学金的同时进行了这项研究。 FCM-SCSP研究小组使用三种方法观察缺氧对大鼠星形胶质细胞的影响。首先,他们将细胞放在不含氧气的低氧室中。接下来,他们用模仿缺氧的氯化钴处理细胞。

最后,他们分析了自发性高血压大鼠(SHR)的星形胶质细胞,该菌株的胎儿在妊娠期缺氧。这些动物表现出与人类精神分裂症症状相同的行为,而这些人在服用抗精神病药物后不再表现出这种症状。

在经历不同形式缺氧的细胞中,线粒体钙平衡是引起研究人员注意的变化变量之一。正电荷和负电荷必须处于平衡状态才能使线粒体产生能量。因为钙带正电,所以钙水平的改变会导致失衡,最终可能导致细胞死亡。

与正常的星形胶质细胞相比,经历三种缺氧的那些在细胞质中是较低水平的钙质。细胞质是一种水基溶液,细胞器,蛋白质和其他细胞结构漂浮在细胞膜和细胞核之间的空间中。

罗森斯托克说:“发生这种情况的确切原因是,这些细胞的线粒体对钙的吸收增加了(因此在胞质溶胶中留下的钙量要少得多),”罗森斯托克说。 “但是,过多的线粒体钙会导致这些细胞器中的电荷不平衡,从而改变膜电位,电子传输并因此产生能量。”

此外,缺氧会干扰氧化还原稳态,从而使细胞能够抵抗氧化应激。氧化剂和抗氧化剂分子之间的任何不平衡也可能导致细胞死亡。研究人员称,氧化应激增加是钙水平改变的另一个结果。

研究人员对发现缺氧会增加星形胶质细胞中线粒体的数量感兴趣。在测试中,研究人员检测到了基因Pgc1-α的表达,该基因在线粒体的生物发生(新线粒体的产生)中起着重要作用。 Rosenstock说:“在压力条件下,细胞会增加线粒体的数量以获得更多的能量。考虑到细胞功能障碍的扩大,现有的线粒体可能无法产生足够的能量。”

研究人员现在正在研究增强线粒体功能的方法,这些方法不仅可以增强星形胶质细胞,还可以增强神经元中的线粒体功能。 Rosenstock说:“如果缺氧导致线粒体出现问题,那么在子痫前期的情况下,我们也许有一天能够改善线粒体功能并避免精神分裂症。” “与此同时,准妈妈避免胎儿缺氧的最佳方法是参加所有必要的产前检查,避免高血压病。”

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