Учёные из Городского университета Нагои (Nagoya City University) выяснили, что кровоток помогает направлять движение вновь образованных нейронов в мозге взрослых животных. Исследование выявило неожиданную связь между циркуляцией крови и миграцией клеток мозга. Более того, гормон голода грелин усиливает это движение, активируя механизмы внутри самих нейронов.
Когда питание ограничено, уровень грелина повышается — и, как показали эксперименты, это дополнительно ускоряет перемещение нейронов к обонятельной луковице, отвечающей за восприятие запахов. Эти результаты раскрывают, как сигналы, связанные с чувством голода, и динамика кровотока совместно формируют процессы регенерации мозга.
Ключевые факты
- Кровоток как направляющая: нейроны двигались быстрее вдоль сосудов с более интенсивным током крови.
- Роль грелина: гормон голода усиливал миграцию, активируя сокращение цитоскелета клеток.
- Влияние ограничения калорий: у животных на диете скорость перемещения нейронов в сторону обонятельной луковицы возрастала.
- Потенциал для медицины: открытие может привести к новым подходам к лечению инсульта и сосудистой деменции.
- Исследование опубликовано в журнале eLife.
Как проходило исследование
Команда под руководством профессора Кадзунобу Савамото (Kazunobu Sawamoto) из департамента нейробиологии развития и регенерации Городского университета Нагои наблюдала за миграцией новых нейронов у взрослых мышей в возрасте от 6 до 12 недель. Учёные использовали трёхмерную визуализацию и двухфотонную лазерную микроскопию, чтобы оценить взаимосвязь между скоростью движения клеток и интенсивностью кровотока.
Оказалось, что нейроны, перемещающиеся вдоль сосудов с высоким током крови, двигались заметно быстрее, чем те, что располагались у сосудов с низким кровотоком. Это подтвердило, что кровоток не только служит физическим «путеводителем», но и напрямую влияет на скорость миграции клеток.
Роль гормона грелина
Дальнейшие эксперименты показали, что грелин — гормон, выделяемый при чувстве голода, — способен проникать через сосудистую стенку и попадать в мозговую ткань. Там он активирует движение нейронов, заставляя их клеточные тела продвигаться вперёд за счёт сокращения актинового цитоскелета.
Когда учёные ограничили калорийность питания мышей, уровень грелина в крови повысился, и нейроны начали двигаться быстрее. Это привело к росту числа зрелых клеток в обонятельной луковице, что, по мнению авторов, может улучшать способность животных находить пищу по запаху во время голода.
«Наши результаты показывают, что кровоток стимулирует миграцию нейронов через сигналы грелина, усиливающиеся при голодании», — объясняет соавтор исследования Акари Сайто (Akari Saito). — «Это, вероятно, один из механизмов, который помогает мозгу адаптироваться к поиску пищи в условиях дефицита».
Что это значит
Исследование открывает новый взгляд на то, как взаимодействуют сосудистая и нервная системы. Понимание того, что кровоток и гормоны могут совместно управлять миграцией клеток, может помочь в разработке методов восстановления мозга после инсульта и других нейродегенеративных заболеваний.
Учёные планируют определить и другие факторы крови, способные влиять на движение нейронов, чтобы в будущем создать терапии, стимулирующие регенерацию мозга.
Источник:
“Neuronal migration depends on blood flow in the adult mammalian brain” by Takashi Ogino et al. eLife
