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特化腦細(xì)胞抑制干細(xì)胞活性促進(jìn)子代生存

2013-11-14 09:10 閱讀:1608 來源:生物360 責(zé)任編輯:李思杰
[導(dǎo)讀] 近日來自約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的宋紅軍(HongjunSong)和明國麗(Guo-LiMing)的夫妻二人在《自然神經(jīng)科學(xué)》(NatureNeuroscience)雜志上發(fā)表論文,證實一種特化的腦細(xì)胞通過抑制干細(xì)胞的活性,轉(zhuǎn)而促進(jìn)了干細(xì)胞子代的生存。由于這些新生神經(jīng)元的活性改變

    近日來自約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的宋紅軍(HongjunSong)和明國麗(Guo-LiMing)的夫妻二人在《自然神經(jīng)科學(xué)》(NatureNeuroscience)雜志上發(fā)表論文,證實一種特化的腦細(xì)胞通過抑制干細(xì)胞的活性,轉(zhuǎn)而促進(jìn)了干細(xì)胞子代的生存。由于這些新生神經(jīng)元的活性改變與諸如阿爾茨海默氏癥等神經(jīng)退行性疾病、精神疾病和老化相關(guān),了解它們?nèi)绾?ldquo;決定”是生是死以及它們運作的機制具有特殊的科學(xué)價值。
 


    約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞工程研究所干細(xì)胞項目主任、神經(jīng)病學(xué)教授宋紅軍說:“我們已經(jīng)確定了一個維持新生神經(jīng)元活力的重要機制。這不僅可以幫助我們了解一些疾病的潛在病因,或許還是朝著克服治療細(xì)胞移植障礙邁出的重要一步。”

    去年,宋紅軍研究小組首先報告稱發(fā)現(xiàn),稱作為小清蛋白陽性中間神經(jīng)元(parvalbumin-expressinginterneuron)的腦細(xì)胞通過釋放GABA化學(xué)信號,指示鄰近干細(xì)胞不再進(jìn)行細(xì)胞分裂。

    在新研究中,宋紅軍和明國麗想要弄清楚來自周圍神經(jīng)元的GABA會如何影響干細(xì)胞生成的新生神經(jīng)元。許多的新生神經(jīng)元在“出生”后不久就自然死亡;如果它們能夠生存下來,新細(xì)胞會遷移到大腦永久的家中,與其他細(xì)胞之間建立起稱作為突觸的聯(lián)系。

    為了了解GABA是否是新生神經(jīng)元存活與行為的一個重要因子,研究小組采用一種熒光蛋白標(biāo)記了小鼠大腦的新生神經(jīng)元,隨后觀察了它們對GABA的反應(yīng)。“我們沒料到這些不成熟的神經(jīng)元會形成突觸,因此看到它們與鄰近中間神經(jīng)元建立了突觸,并且GABA以這種方式到達(dá)它們那里我們感到很驚訝,”宋洪軍說。在早期的一項研究中,該研究小組發(fā)現(xiàn)GABA是通過一種不太直接的線路,跨越細(xì)胞間的間距到達(dá)少突觸干細(xì)胞處的。

    為了證實這一研究發(fā)現(xiàn),研究小組對中間神經(jīng)元進(jìn)行工程操作使之或是能被光線**或是抑制。研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)受到**時這些細(xì)胞的確激活了鄰近的新生神經(jīng)元。接下來他們在活

    體小鼠中進(jìn)行了光**試驗,發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些特化的中間神經(jīng)元受到**釋放更多GABA時,更多數(shù)量小鼠的新生神經(jīng)元生存下來。這與干細(xì)胞檢測到GABA時處于靜息狀態(tài)相反。

    宋洪軍說:“這似乎是調(diào)節(jié)大腦對環(huán)境反應(yīng)的一個非常有效的系統(tǒng)。當(dāng)你的大腦活性處于高水平時你需要更多的新生神經(jīng)元,而當(dāng)你不需要高活性時你則不需要新生神經(jīng)元,但你需要通過維持干細(xì)胞的活力來讓自身做好準(zhǔn)備。所有這一切都受到同一信號的調(diào)控。”

    宋洪軍指出,其他研究人員發(fā)現(xiàn)小清蛋白陽性中間神經(jīng)元在諸如阿爾茨海默氏癥等神經(jīng)退行性疾病和精神分裂癥等精神疾病中運作失常。“現(xiàn)在我們想要了解這些中間神經(jīng)元在新生神經(jīng)元接下來的步驟:遷移到正確的位置并整合到已有的神經(jīng)回路中起什么作用。這或許是它們在疾病中起作用的關(guān)鍵。研究小組還對能否利用這一GABA機制來幫助維持移植細(xì)胞活力,且不會影響其他細(xì)胞過程造成副效應(yīng)非常興趣。”
 


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