Установлено, что ген CD38 играет важную роль в постнатальном развитии коры головного мозга

Мозг состоит из нейронов и глиальных клеток. Аномалия развития глиальных клеток вызывает различные заболевания и аномальное развитие коры головного мозга. Показано, что нокаут гена CD38 вызывает аберрантное развитие глиальных клеток, особенно астроцитов и олигодендроцитов. Ген CD38, как известно, участвует в развитии коры головного мозга. Настоящее исследование предполагает важность глиальных клеток для развития коры головного мозга.

Для развития мозга важно, чтобы нейроны и глиальные клетки развивались нормальным образом не только во время плода, но и в постнатальном периоде. В постнатальном мозге нейроны вытягивают длинные выступы (аксоны и дендриты), образуя сложные сети для обмена информацией. С другой стороны, считается, что глиальные клетки поддерживают формирование сети нейронов, регулируют передачу информации и помогают выживанию нейронов. Известно, что более 50 процентов всех клеток мозга составляют глиальные клетки, что в три раза больше, чем нейронов. Также известно, что в мозге человека глиальных клеток гораздо больше, чем в мозге грызунов или приматов. Это указывает на то, что для высших функций мозга особое значение имеют глиальные клетки.

В прошлом исследования нарушений развития мозга были сосредоточены на нейронах. Однако в последнее время исследования были сосредоточены на аномалии глиальных клеток. Остается ряд нерешенных проблем, касающихся механизма развития глиальных клеток в постнатальном мозге и взаимосвязи аномалий глиальных клеток и нарушений развития мозга.

Исследовательская группа из Университета Канадзавы и Университета Гумма анализирует аномалии развития глиальных клеток, используя различные модели мышей, демонстрирующие нарушения развития с отклонениями поведения, чтобы получить подсказки о взаимосвязи между нарушениями развития мозга и глиальных клеток. Ранее исследовательская группа обнаружила, что мыши с нокаутом гена CD38 демонстрируют социальные аномалии наряду с аномальным развитием коры головного мозга. В настоящем исследовании на мышах с нокаутом гена CD38 были показаны аномалии развития глиальных клеток, что свидетельствует о важности развития глиальных клеток для развития коры головного мозга.

Исследовательская группа впервые обнаружила, что ген CD38 необходим для развития послеродовых глиальных клеток. В частности, команда нашла следующие три точки.

1. Глиальные клетки высоко экспрессируют CD38 на постнатальных стадиях развития. Срезы тканей областей коры головного мозга, экспрессирующие CD38, были исследованы с помощью гибридизации in situ, чтобы указать, что астроциты в коре головного мозга на поздних стадиях постнатального развития мозга высоко экспрессируют CD38. Этот результат предполагает возможность того, что ген CD38 участвует в развитии глиальных клеток.

2. Мыши с нокаутом гена CD38 демонстрируют аномальное развитие глиальных клеток. Развитие глиальных клеток исследовали у мышей с нокаутом гена CD38. Команда обнаружила задержку развития глиальных клеток, таких как астроциты и олигодендроциты. Этот результат указывает на важность гена CD38 в развитии этих типов глиальных клеток.

3. Мыши с нокаутом гена CD38 обнаруживают аномалии взаимодействия между глиальными клетками. Эксперименты с культивированными клетками и / или мышами с нокаутом гена CD38 показали, что в отсутствие гена CD38 возникают аномалии астроцитов, которые вызывают аберрантные взаимодействия между клетками и нарушения развития олигодендроцитов.

Исследователи пришли к выводу, что ген CD38 необходим для развития глиальных клеток, особенно астроцитов, и что аномалия астроцитов вызывает аберрантное развитие олигодендроцитов.

Несмотря на то, что было проведено не так много исследований механизмов нарушений развития мозга с акцентом на развитие глиальных клеток, настоящее исследование подчеркивает важность исследования глиальных клеток. Продолжая настоящее исследование, ученые рассчитывают узнать о механизмах нарушений развития мозга, таких как аутизм, и возможных путях к терапии.