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科学家称一种可以将睾丸素转化为雌性激素的酶——芳香酶,在正常和受损大脑中发挥着重要作用。
越来越多的证据表明大脑神经细胞会产生芳香酶和雌性激素,这些物质可以帮助维持头脑敏捷。乔治亚医学院神经系统科学和再生医学系的校务委员会兼副会长,Darrell Brann教授提到,目前科学家正在探索星形胶质细胞中芳香酶和雌性激素的表达量在受损大脑中的变化。
包括Brann实验室在内的部分研究表明,芳香酶或雌性激素在受损大脑中的神经细胞和星形胶质细胞中的表达量是不同的。在Brann的研究中,当研究员利用药物降低海马回体中星形胶质内的芳香酶的表达时,产生了更为严重的大脑炎症症状和受损情况。
Brann实验室通过和德克萨斯州技术大学健康科学妇产科教授,Ratna K. Vadlamudi的合作,发展培养了一批实验鼠:神经细胞中无芳香酶的小鼠,星形胶质细胞中无芳香酶的小鼠以及神经细胞和星形胶质细胞中均无芳香酶的小鼠。这批实验鼠的产生为实验的进行创造了条件。
Brann发现,起协助作用的星形胶质细胞在受损后反倒发挥更好的功能。他认为这是由于雌激素作用。“正常大脑通常有可塑性和连通性的功能,”他提到。“但是当受损后,星形胶质细胞会产生芳香酶,随后产生雌激素,其重点开始转为保护和修复功能。”他强调说正如嵌入式的保护机制一样,星形胶质细胞其实也并不简单;有时过度的损伤会使得自然修复机制变得不堪重负。所以,Brann希望除了更好的了解雌激素在正常和受损大脑中的作用外,新的研究还应该朝着增大修复机制治疗的方向前进。
芳香酶在正常海马回体中的神经细胞中被大量的表达。当受到严重的外伤和中风之后,这种大范围的表达量开始转移至星形胶质细胞中。作为神经中枢系统中含量丰富,为神经细胞提供支援、缓冲作用的细胞,神经胶质细胞在大脑受损后表现的更加活跃,且释放出更多的辅助、康复因子。这些辅助和康复因子被科学家认为可以帮助减少炎症反应以及增强对神经元的保护。但是,如果胶质细胞过度兴奋,会导致例如神经胶质过多症的问题。
细胞培养当中的神经细胞,也是可以相互连接和交流的。但是当科学家向给细胞中加入芳香酶抑制剂时,这些连接往往会给被干扰。利用斑胸草雀为对象的活体实验也证明了这一点,研究发现在斑胸草雀大脑受伤后,芳香酶的表达量相应增加,同时对蛋白质起到保护的作用。然而当芳香酶被抑制之后,大脑的受损程度加重。
目前Brann正试图了解雌激素是如何帮助大脑维持可塑性和相通性的。他正在研究雌激素是否能够通过调节脑源性神经生长因子以达到保护作用。鉴于有证据表明芳香酶的缺失会增加斑块积累,Brann还计划探寻芳香酶和雌激素在阿兹海默这类神经变性疾病中的作用。
绝经前期妇女的高水平雌激素,已被认为可预防中风、心脏病以及其他的疾病的发生。