近年来,科学家们发现星形胶质细胞在大脑发育和疾病中起着关键作用。例如,孤立的神经元不会形成连接和沟通,除非有星形胶质细胞。如果受疾病影响的星胶细胞与健康的神经元混合,神经元就会开始显示疾病的迹象。同样,如果受神经发育障碍影响的神经元接触到健康的星胶细胞,前者的功能也会得到改善。然而,科学家们还没有确定星形胶质细胞产生的分子会改善神经元的功能。
在这项新研究中,Allen及其同事将星形胶质细胞和神经元与导致雷特综合征、脆性X染色体综合征或唐氏综合征的基因突变分离出大脑。然后确定了每组星形胶质细胞产生的1235种不同蛋白质的水平。他们发现每种疾病中都有数百种蛋白质水平较高或较低,其中120种蛋白质的变化在这三种疾病中是相同的:88种水平高于正常水平,32种低于正常水平。
一种叫做胰岛素样生长因子(IGF)蛋白分子让Allen团队眼前一亮。他们已知IGF小鼠的症状有时会减少。长期以来,人们一直认为这种治疗是有效的,因为疾病的神经元产生不足IGF。但他们发现了一种不同的解释——受雷特综合征、脆性X染色体综合征或唐氏综合征影响的星形胶质细胞会产生高水平的胶质细胞Igfbp2,即一种能阻断IGF的蛋白。
Allen团队继续证实,过量的星形胶质细胞产生Igfbp2是阻断雷特综合征中星形胶质细胞产生的神经元生长的原因Igfbp2能促进神经元生长。此外,当使用阻塞时Igfbp2的抗体治疗患有雷特综合征的小鼠时,大脑中的疾病迹象得到了缓解。
Allen该团队正计划对患病的星形胶质细胞中发现的其他蛋白质进行后续研究,并在未来进行进一步的实验,以便更好地理解Igfbp2。