Cell Death Dis：揭示人类大脑神经元设法保持生存的分子机制

从本质上来讲，所有的人类组织和器官都有自我愈合的能力，其能够更新受损或死亡的细胞，在这种情况下，人类大脑的行为就会表现出根本性的不同。绝大多数的神经细胞都是在个体出生前就已经产生了，而出生后人类大脑的再生能力仅限于少数几个区域。因此，成年人大脑中神经元的平均年龄远远高于机体任何其它细胞类型的年龄，但是人类的神经元如何保护自身不受意外的细胞死亡并在人类的一生中保持高水平的功能呢？

近日，一篇发表在国际杂志Cell Death & Disease上题为“Diverse maturity-dependent and complementary anti-apoptotic brakes safeguard human iPSC-derived neurons from cell death”的研究报告中，来自德国的科学家们通过研究调查了人类神经元中确保神经元恢复力的细胞适应性；他们利用人类诱导多能干细胞（iPSCs）在培养皿中产生人类神经元，随着时间延续这些神经元细胞就会成熟，并产生大脑发育的模型，这样研究人员就能直接比较年轻的、新生的神经元以及衰老的、较为成熟的神经元细胞了。

揭示人类大脑神经元设法保持生存的分子机制。

图片来源：Cell Death & Disease (2022). DOI:10.1038/s41419-022-05340-4

Philipp Koch教授解释道，如果细胞处于压力或受损状态，正常情况下其就会尝试适应这些状况，比如，通过激活反应性修复程序，在一定的损伤程度下，一种称之为细胞凋亡（apoptosis）的细胞死亡程序就能被激活从而消除损伤的细胞或组织，研究者指出，这种程序性的细胞死亡能被多种分子通路严格控制着，而且进入细胞死亡的阈值在人类神经元中非常高。

事实上，一旦人类神经元成熟，其就会被赋予复杂且冗余的先发制人策略从而来保护其抵御压力和细胞的死亡；其中，诸如Caspases等细胞死亡机器的主要组分就会被下调或完全关闭，而诸如细胞凋亡蛋白（IAPs）抑制剂的抗凋亡Bcl-2家族蛋白等保护性途径则会被上调。似乎大脑会开发出一种非常精细化、复杂和互补的网路来保护细胞免于死亡，这或许是对其再生能力下降的一种进化适应性。成熟神经元的这些保护性机制也可能会部分解释为何大部分神经退行性疾病通常能被抵御几十年，并且只有在年龄较大时才可能会发生；神经退行性疾病的表现可能是多年累积的细胞压力和损伤以及成熟期依赖性保护机制的衰弱组合在一起你引起的结果。

综上，本文研究结果强调了人类神经元是如何被赋予复杂和冗余的先发制人策略从而来保护细胞抵御压力和细胞死亡的。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Wilkens, R., Hoffrichter, A., Kleinsimlinghaus, K. et al. Diverse maturity-dependent and complementary anti-apoptotic brakes safeguard human iPSC-derived neurons from cell death.Cell Death Dis 13, 887 (2022). doi：10.1038/s41419-022-05340-4