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研究结果揭示胚胎神经干细胞发育对后期神经再生能力的影响

2024-04-28 10:39:18 百科知识来源：

导读阿尔茨海默氏症或帕金森氏症等神经退行性疾病，以及中风或其他类型的创伤性脑损伤，都会导致大脑中神经细胞的死亡。由于哺乳动物大脑只能在...

阿尔茨海默氏症或帕金森氏症等神经退行性疾病，以及中风或其他类型的创伤性脑损伤，都会导致大脑中神经细胞的死亡。由于哺乳动物大脑只能在某些有限区域替换神经细胞，因此这种神经细胞损失在大多数情况下是永久性的。同样，成熟大脑中形成新神经细胞的能力也仅限于特定区域。成熟大脑中负责神经发生的细胞被称为成体神经干细胞，但对其发育起源知之甚少。现在，由慕尼黑大学生物医学中心生理基因组学教授、慕尼黑亥姆霍兹中心干细胞研究所所长 Magdalena Götz 领导的一项国际研究合作表明，干细胞的分裂模式对数量有着深远的影响。胚胎发育过程中形成的成体神经干细胞。

新发现发表在《神经元》杂志上。

神经细胞由称为神经干细胞的祖细胞发育而来，神经干细胞在胚胎发育过程中大量产生。然而，在成熟的哺乳动物大脑中，这些祖细胞很少能够以能够产生新神经细胞的所谓成体神经干细胞的形式存活。为了确定是什么使这些细胞能够在成年后保留其干细胞特征，Götz 和她的同事仔细研究了发育中的小鼠胚胎中称为放射状胶质细胞 (RGC) 的神经干细胞。 RGC 形成跨越神经上皮的顶端基底轴的长突，并且它们的细胞核靠近顶端表面，该顶端表面面向充满液体的腔(称为心室)。当RGC分裂时，一些子细胞再次成为RGC，即RGC自我更新。这些保留自我更新能力(干细胞的特征)的细胞是成体神经干细胞的来源，该细胞存在于发育中大脑的特定区域(称为外侧神经节隆起)，该区域形成脑室的侧壁。成人的大脑。来自成体神经干细胞的神经细胞随后迁移到嗅球，嗅球是新神经细胞整合到成熟大脑中的区域之一。

“我们现在已经证明，胚胎祖细胞分裂平面的方向对成体神经干细胞的产生具有重大影响，”Götz 说。细胞分裂过程中的裂解平面决定了细胞质的哪些部分由两个子细胞继承。发现外侧神经节隆起中的大多数 RGC 沿与顶端细胞表面近似垂直(角度为 60-90°)的平面分开。然而，当研究人员对分裂面的方向进行基因随机化(从而增加倾斜或水平分裂的频率)时，生成的成体神经干细胞的数量显着减少。因此，RGC 裂解面的方向是影响成体干细胞数量的关键因素。然而，时机也起着至关重要的作用。成体神经干细胞仅在胚胎发育的特定、时间和区域限制阶段产生。出生后小鼠大脑中裂解平面祖细胞的遗传随机化被证明对成体干细胞的数量没有影响。

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