近日，加州大學(xué)舊金山分校的研究人員取得了一項重要突破，他們發(fā)現(xiàn)了一種特殊的神經(jīng)元——血管周圍神經(jīng)元，它們能夠直接引導(dǎo)血管形成精確的三維晶格結(jié)構(gòu)。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了視網(wǎng)膜血管網(wǎng)絡(luò)形成的機制，還可能為治療與眼睛和大腦血流受損相關(guān)的疾病提供新的治療策略。相關(guān)研究成果已發(fā)表在2024年5月23日的《Cell》雜志上，標(biāo)題為“Perivascular neurons instruct 3D vascular lattice formation via neurovascular contact”。

 

加州大學(xué)舊金山分校眼科學(xué)副教授Xin Duan博士作為論文通訊(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)作者表示：“這是我們首次觀察到視網(wǎng)膜神經(jīng)元直接與血管接觸，并指導(dǎo)它們形成這些三維晶格結(jié)構(gòu)。這一發(fā)現(xiàn)讓我們有理由相信，在血管網(wǎng)絡(luò)受損時，我們能夠進行修復(fù)或重新規(guī)劃其生長路徑。”

 

研究人員使用了一種名為PIEZO2的蛋白標(biāo)記方法，來觀察新生小鼠眼睛中血管周圍神經(jīng)元與血管之間的相互作用。他們發(fā)現(xiàn)，這些神經(jīng)元能夠感知自己何時與血管接觸，并通過環(huán)繞血管的方式引導(dǎo)其形成三維晶格結(jié)構(gòu)。

 

當(dāng)小鼠的血管周圍神經(jīng)元無法產(chǎn)生PIEZO2蛋白時，它們無法與血管保持有效接觸，導(dǎo)致血管生長變得混亂無序，從而擾亂了血液流動。由于缺氧，周圍的神經(jīng)細(xì)胞出現(xiàn)退化，這些突變小鼠更容易遭受類似中風(fēng)的傷害。

 

Duan博士進一步發(fā)現(xiàn)，血管周圍神經(jīng)元在小腦中也起著類似的作用，引導(dǎo)著類似血管網(wǎng)絡(luò)的形成。小腦是大腦的一部分，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、語言和感知等功能。這一發(fā)現(xiàn)表明，三維晶格結(jié)構(gòu)的受損可能在多種神經(jīng)退行性疾病中發(fā)揮重要作用。

 

為了更深入地了解這一過程，研究團隊與發(fā)育生物學(xué)家Arnold Kriegstein博士合作，證實人類視網(wǎng)膜中也存在血管周圍神經(jīng)元。這一發(fā)現(xiàn)為將研究成果應(yīng)用于人類疾病治療提供了重要基礎(chǔ)。

 

此外，研究人員還利用多光子顯微鏡技術(shù)制作了視網(wǎng)膜血液網(wǎng)絡(luò)的三維圖像，展示了在沒有PIEZO2蛋白的情況下晶格結(jié)構(gòu)的崩潰過程。這項技術(shù)使科學(xué)家能夠以前所未有的視角觀察和研究這一復(fù)雜的生物系統(tǒng)。

 

通過揭示視網(wǎng)膜血管網(wǎng)絡(luò)的形成機制，這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)治療神經(jīng)退行性疾病的新方法提供了新的思路。通過確保神經(jīng)元獲得足夠的血液供應(yīng)(http://www.weberwork.com/sell/)以維持其正常功能，這些研究可能有助于保護神經(jīng)元免受損傷和退化。