自由基对大脑有益:神经可塑性机制的新见解
活性氧分子,也称为“自由基”,通常被认为是有害的。然而现在事实证明,它们控制着细胞过程,这对于大脑的适应能力很重要——至少在老鼠身上是这样。德国神经退行性疾病中心 (DZNE) 和德累斯顿工业大学再生治疗中心 (CRTD) 的研究人员在《细胞干细胞》杂志上发表了这一发现。
研究人员重点关注“海马体”,这是一个被视为学习和记忆控制中心的大脑区域。新的神经细胞终生都会产生,甚至在成年期也是如此。“这种所谓的成体神经发生有助于大脑在一生中适应和改变。它不仅发生在小鼠身上,也发生在人类身上,”DZNE 德累斯顿站点发言人兼 CRTD 研究组组长 Gerd Kempermann 教授解释道。
神经发生的触发因素
新的神经细胞从干细胞中产生。“这些前体细胞是神经可塑性的重要基础,这就是我们所说的大脑的适应能力,”德累斯顿的科学家说。现在,他与同事们一起对新神经细胞形成的过程有了新的见解。研究小组在小鼠身上证明,与成体神经细胞相比,神经干细胞含有大量自由基。“当干细胞处于休眠状态时尤其如此,这意味着它们不会分裂,也不会发育成神经细胞,”肯珀曼教授说。目前的研究表明,自由基浓度的增加使干细胞准备好分裂。
自由基是正常新陈代谢的废物。细胞机制通常到位以确保它们不会堆积。这是因为活性氧分子会引起氧化应激。“众所周知,过多的氧化应激是不利的。它会导致神经损伤并引发衰老过程,”Kempermann 教授解释道。“但显然这只是一个方面,自由基也有好的一面。在其他情况下也有迹象表明这一点。然而,新的和令人惊讶的是,我们大脑中的干细胞不仅能容忍这种极端的自由基高水平的自由基,但也利用它们发挥其功能。”
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