AI导读:

科学家绘制首张人脑能量分布图MitoBrainMap,揭示线粒体在不同大脑区域的分布和产能效率差异,为神经退行性疾病和精神疾病研究提供新方向,有望改变脑部疾病的早期诊断方式。

从记忆储存到视觉解析,从调节情绪到思维运转,大脑的每项功能都需要能量供给,这些能量由名为线粒体的细胞器产生。美国哥伦比亚大学和法国波尔多大学科学家在《自然》杂志发表了一项重要研究,他们绘制出了首张人脑能量分布图MitoBrainMap。这项突破性进展对探究阿尔茨海默病等神经退行性疾病和抑郁症等精神疾病的起源,以及开发新疗法具有深远影响。

为绘制这张图谱,科学家团队首先将一块冷冻人脑切片分割成703个微小立方体,并利用生物化学和分子技术确定了每个样本的线粒体密度及产能效率,通过计算机建模,将局部数据外推至全脑,成功绘制出了首张人脑能量分布图。这一成果不仅揭示了线粒体在不同大脑区域的分布差异,还显示了人类特有大脑区域的线粒体能量生产效率更高。

研究显示,人脑内的线粒体分布和产能效率因大脑区域和细胞类型而异。灰质区域的线粒体数量比白质多50%以上,且产能效率也更高。此外,最新研究还表明,某些精神疾病和年龄相关脑部疾病初期,大脑线粒体会发生变化。这一发现将为科学家提供更详细的线索,以研究脆弱大脑区域的线粒体变化。

研究团队正致力于绘制500个人脑的9个区域图谱,这将使他们能够比较健康人群及神经、精神和神经退行性疾病患者的线粒体分布情况,有望改变脑部疾病的早期诊断方式。这项研究不仅为神经科学领域带来了新突破,也为未来脑部疾病治疗提供了新方向。

(文章来源:科技日报)