本報(bào)訊(記者黃辛)近日,中科院上海生科院神經(jīng)所的研究人員通過(guò)運(yùn)用多學(xué)科交叉手段,首次揭示了大腦發(fā)育過(guò)程中,,局部腦血管中血流的降低和變異將引起血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移,導(dǎo)致相應(yīng)血管消失,,從而提高腦血流效率的機(jī)制,。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)雜志《科學(xué)公共圖書館·生物學(xué)》。
據(jù)了解,,腦血管網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)高度復(fù)雜,、精細(xì)的三維網(wǎng)絡(luò)。盡管大腦質(zhì)量只占體重的2%,,但通過(guò)這個(gè)血管網(wǎng)絡(luò),,大腦接受了心臟總血流量的15%。然而,,由于重視程度不足與技術(shù)手段的限制,,目前學(xué)界對(duì)腦血管網(wǎng)絡(luò)發(fā)育機(jī)制仍知之甚少。
神經(jīng)所的杜久林研究組通過(guò)對(duì)活體斑馬魚中腦所有血管進(jìn)行連續(xù)數(shù)天的三維成像和計(jì)算機(jī)輔助的定量分析,,發(fā)現(xiàn)在發(fā)育過(guò)程中,,盡管大量腦血管在不斷形成,但腦血管三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)卻在不斷簡(jiǎn)化,;通過(guò)連續(xù)跟蹤每根血管的生長(zhǎng)及其所承載的血流速度,,發(fā)現(xiàn)腦血管網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化是由處于局部復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的血管消失即血管修剪造成的;這一簡(jiǎn)化過(guò)程降低了血管與血管間血流速度的差異,,避免了不穩(wěn)定的雙向血流,,提高了整體腦血流速度,使動(dòng)脈到靜脈血流更為有效,。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),,在修剪發(fā)生前,即將消失的血管上的血流速度和血流剪切力均低于相鄰血管,,而血流速度和剪切力的變化均高于相鄰血管,,并且在即將消失的血管上經(jīng)常伴隨不穩(wěn)定的雙向血流。這些結(jié)果顯示,,血流變化可能是血管修剪的誘因,。在分子細(xì)胞水平上,,該研究組進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),局部血流的降低可以激活血管內(nèi)皮細(xì)胞上Rac1分子的活性,,從而引起血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移,,并最終導(dǎo)致血管消失。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,,該研究揭示了血管修剪在腦血管網(wǎng)絡(luò)發(fā)育中的重要作用,,并闡明了一種新穎的導(dǎo)致血管修剪的細(xì)胞機(jī)制,將可能引領(lǐng)對(duì)血管修剪的功能和機(jī)制上的深入研究,。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2012-08-18 A1 要聞)
據(jù)了解,,腦血管網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)高度復(fù)雜,、精細(xì)的三維網(wǎng)絡(luò)。盡管大腦質(zhì)量只占體重的2%,,但通過(guò)這個(gè)血管網(wǎng)絡(luò),,大腦接受了心臟總血流量的15%。然而,,由于重視程度不足與技術(shù)手段的限制,,目前學(xué)界對(duì)腦血管網(wǎng)絡(luò)發(fā)育機(jī)制仍知之甚少。
神經(jīng)所的杜久林研究組通過(guò)對(duì)活體斑馬魚中腦所有血管進(jìn)行連續(xù)數(shù)天的三維成像和計(jì)算機(jī)輔助的定量分析,,發(fā)現(xiàn)在發(fā)育過(guò)程中,,盡管大量腦血管在不斷形成,但腦血管三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)卻在不斷簡(jiǎn)化,;通過(guò)連續(xù)跟蹤每根血管的生長(zhǎng)及其所承載的血流速度,,發(fā)現(xiàn)腦血管網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化是由處于局部復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的血管消失即血管修剪造成的;這一簡(jiǎn)化過(guò)程降低了血管與血管間血流速度的差異,,避免了不穩(wěn)定的雙向血流,,提高了整體腦血流速度,使動(dòng)脈到靜脈血流更為有效,。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),,在修剪發(fā)生前,即將消失的血管上的血流速度和血流剪切力均低于相鄰血管,,而血流速度和剪切力的變化均高于相鄰血管,,并且在即將消失的血管上經(jīng)常伴隨不穩(wěn)定的雙向血流。這些結(jié)果顯示,,血流變化可能是血管修剪的誘因,。在分子細(xì)胞水平上,,該研究組進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),局部血流的降低可以激活血管內(nèi)皮細(xì)胞上Rac1分子的活性,,從而引起血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移,,并最終導(dǎo)致血管消失。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,,該研究揭示了血管修剪在腦血管網(wǎng)絡(luò)發(fā)育中的重要作用,,并闡明了一種新穎的導(dǎo)致血管修剪的細(xì)胞機(jī)制,將可能引領(lǐng)對(duì)血管修剪的功能和機(jī)制上的深入研究,。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2012-08-18 A1 要聞)