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Nature揭示神經(jīng)干細胞分化新機制

閱讀:1318      發(fā)布時間:2013-6-21
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 來自俄勒岡大學的研究人員在一項新研究中,,通過探究果蠅的大腦揭示了一個新的干細胞機制,這可能有助于闡明人類神經(jīng)元是如何形成的,。相關(guān)研究論文在線發(fā)表在627日的《自然》(Nature)雜志上,。

我們所面對的問題是‘像神經(jīng)干細胞這樣的單一干細胞類型,是如何生成各種不同類型的神經(jīng)元的,?’”論文的共同作者,、俄勒岡大學生物學教授Chris Doe說。

研究人員知道干細胞能夠生成新細胞已有一段時間,,而新研究則揭示了一組特異的干細胞生成祖細胞,,隨后產(chǎn)生許多細胞亞型的機制。
Doe說:“并非只是生成100個相同的神經(jīng)元來擴大神經(jīng)元群,,這些祖細胞以一種特殊的方式和順序生成了一大堆不同的神經(jīng)元,。不僅是增長了數(shù)量,還導致了更多的神經(jīng)多樣性,。“
這項由霍華德休斯醫(yī)學研究所和NIH國家兒童健康和人類發(fā)育研究所提供資金資助的新研究,,是建立在Doe實驗室2008年發(fā)表的一項研究基礎上。那項研究確定了一組特異的干細胞能夠生成神經(jīng)祖細胞。這些所謂的中間神經(jīng)祖細胞(intermediate neural progenitors ,INPs)被證實可以生成幾十個新細胞,。該研究對生成細胞的數(shù)量做出了解釋,,但卻沒有說明新細胞的多樣性。

“盡管人們已經(jīng)知道,,個別神經(jīng)干細胞或祖細胞能夠隨時間改變,,生成不同類型的神經(jīng)元和其他類型的神經(jīng)系統(tǒng)細胞,然而過去卻從未充分地描述過眾多的神經(jīng)干細胞譜系,,包括幾種不同的神經(jīng)祖細胞類型的這種時序組合模式,,”論文的主要作者、發(fā)育神經(jīng)生物學博士生Omar Bayraktar說,。Bayraktar說,,這項研究中的細胞類型可以在人類發(fā)育大腦中找到相對應的類似物,因而有潛力為力圖了解神經(jīng)元形成機制的人類生物學家所應用,。

此外,,來自紐約大學的研究人員也在同期的《Nature》雜志上發(fā)表了另一項關(guān)于神經(jīng)多樣性的研究。兩篇研究論文共同提供了果蠅大腦中與廣泛神經(jīng)細胞生成有關(guān)的過程的一些新認識,。在俄勒岡大學研究小組的研究中,,BayraktarDoe將焦點放在了果蠅中稱作II型成神經(jīng)細胞(neuroblast)的干細胞上,過去的研究證實這類細胞可以生成中間神經(jīng)祖細胞,,在新研究中研究人員證實中間神經(jīng)祖細胞導致了更為復雜的細胞模式,。這些中間神經(jīng)祖細胞按順序生成了不同的神經(jīng)亞型。該研究通過揭示這一機制中的第二軸,,闡明了額外的神經(jīng)多樣性的原因,。并非如從前所認為的那樣,一個干細胞生成了100個神經(jīng)元,,其有可能負責生成了400個或500個神經(jīng)元,。

研究發(fā)現(xiàn),成神經(jīng)細胞和中間神經(jīng)祖細胞模式共同作用,,提高了果蠅中央復合體(central complex)內(nèi)的神經(jīng)多樣性,,人類大腦皮質(zhì)有可能利用了類似的機制來提高人類大腦中的神經(jīng)多樣性。這項研究有可能導致的長期影響就是,,終促使人類找到針對特定疾病和障礙的準確干細胞治療,。“如果人類生物學家了解了不同類型神經(jīng)元的生成機制,如果我們能夠告訴他們‘這就是X,、YZ神經(jīng)元生成的信號通路,,’那么他們或許能夠重編程并重新引導這些干細胞來地生成這些神經(jīng)元,”Doe說,。

論文中描述的這一機制有它的極限,。終生成新細胞的過程會終止。Doe下一個要解答的問題將是,什么導致了這一機制被關(guān)閉,?俄勒岡大學研究生院院長Kimberly Andrews Espy說:“這項重要的研究無疑將會吸引人類生物學家的關(guān)注,。俄勒岡大學的研究人員將繼續(xù)進一步地了解促進發(fā)育的過程,以改善*人民的健康和福祉,。”

??的HA,,是為了適應在地下洞穴通道中生活。

在未來的研究中,,SeluanovGorbunova的實驗室將把焦點放在確定,,來自裸鼴鼠的HMW-HA是否有可能具有臨床價值,運用于治療或預防人類癌癥上,。

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