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杜克大学的一项新研究表明，病毒可能通过利用在大脑中循环液体的令人惊讶的细胞弱点来引发脑积水。形状像海葵的细胞排列在大脑的空腔中，迅速击打它们的纤毛以保持脑脊液循环。这些细胞，称为室管膜细胞，提供家庭的神经干细胞，并能起到防止积水，脑脊液在大脑中的潜在致命集结了关键作用。
研究人员发现，来自小鼠的成熟室管膜细胞需要连续产生称为Foxj1的转录因子以维持其形状和功能。没有Foxj1，细胞就会失去挥动的毛发状结构，并迅速恢复到早期的发育阶段。
研究人员在4月25日的“自然通讯”杂志上报告说，已知感染大脑的病毒已经找到了一种方法来关闭Foxj1的产生并使细胞失效。
“我们发现，当我们感染室管膜细胞时病毒会导致人脑出现严重问题，室管膜细胞完全降解Foxj1并进行转化，”公爵细胞生物学副教授Chay Kuo博士说。医学院。“他们失去了纤毛，所以他们无法移动液体。”
目前，脑积水的唯一治疗方法是插入分流器以排出多余的脑脊液，这种方法仅在大约一半的患者中起作用并且可能导致严重的并发症。该研究表明，保留室管膜细胞中Foxj1产生的药物可以提供替代治疗。
Kuo和博士后研究员Khadar Abdi博士最初开始培养室管膜细胞，希望研究它们在培育神经干细胞中的作用，Kuo说。
他们发现，用一种已知会催化Foxj1产生的药物输注脑细胞祖细胞会触发更多的细胞生长成室管膜细胞。令人惊讶的是，当他们关闭小鼠成熟室管膜细胞中的Foxj1基因时，细胞迅速转变回早期未分化状态。
“这对我们来说非常震撼，”郭说。“许多人认为室管膜细胞是终末分化的 - 当你出生时，它们应该持续一生。”
在另一个意想不到的实验结果中，Abdi观察到Foxj1是脆弱的：蛋白质可以在短短两小时内降解，这意味着细胞必须不断制造新的Foxj1以保持其纤毛和形状。
“他们经常站着不动，”郭说。
研究小组发现，室管膜细胞使用一种名为IKK2的酶来刺激Foxj1的产生。包括单纯疱疹病毒在内的许多病毒已经进化出机制来阻断IKK2，并且在此过程中停止了Foxj1的连续生产。
哥伦比亚大学医学中心哥伦比亚人类发展中心主任，医学教授，医学博士惠灵顿卡多索赞扬这项研究，用于绘制多层室管膜细胞如何维持其在大脑中的身份和功能，从而预防脑缺血如脑积水。
“这项研究不仅回答了这些室管膜细胞是稳定还是可塑的问题，而且还提供了使它们失去特征并变成不再有功能的机制，”卡多佐说，他没有参与这项研究。“这篇论文很好地识别并链接了这种机制的所有小部分。就像重建犯罪现场一样，他们识别出每一个罪魁祸首。”
“我很想知道这种相同的机制是否适用于身体的其他多发性细胞，如呼吸道呼吸道细胞，”Cardoso说。
就他而言，Kuo想要知道为什么大脑中的一个重要细胞会有如此意想不到的阿基里斯之踵。
“有一类病毒已经发现室管膜细胞有这个主要的弱点，那么为什么没有进化消除了病毒靶向大脑的后门呢?”郭说。“必须有一个好处。”
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