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Cell:在哺乳动物的一生当中,单个干细胞群体促进海马体中的神经发生

来源:本站原创 2019-04-16 13:00

2019年4月16日讯/生物谷BIOON/---科学家们曾经认为,哺乳动物在进入成年期时,拥有它们所拥有的所有神经元,但是上世纪60年代的研究发现,成年大脑的某些部位会产生新的神经元,而上世纪90年代的开创性研究帮助确定了它们的起源和功能。如今,在一项新的研究中,来自美国宾夕法尼亚大学的研究人员在小鼠身上发现单个神经祖细胞(neural progenitor)谱系参与了海马体中的胚胎、出生后早期和成年神经发生(neurogenesis),而且这些细胞在一生当中持续产生。相关研究结果于2019年3月28日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“A Common Embryonic Origin of Stem Cells Drives Developmental and Adult Neurogenesis”。
图片来自Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.02.010。

论文共同通讯作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的Hongjun Song说道,“从概念上讲,这表明我们的大脑具有持续改进、适应和将新细胞整合到神经回路中的能力。这是非常重要的,这是因为众所周知,海马体对学习、记忆和情绪调节非常重要。”

神经发生最初被认为具有两个阶段:发育阶段,其主要发生在胚胎中和出生后不久,并且在这个阶段,神经元由构建完整神经系统中的神经回路的干细胞产生。成年神经发生被认为源自一个特殊的“预留”的神经干细胞群体,这些神经干细胞不同于在胚胎发生期间产生神经元的前体细胞。但是,事实证明这并不那么简单。

在这项新的研究中,这些研究人员在大脑发育的早期阶段对小鼠中的前体神经干细胞进行标记。他们随后在发育期间追踪了细胞的谱系一直成年期。他们的发现揭示出具有这些前体细胞标记的新神经干细胞在这些小鼠的一生当中不断产生。

RNA-seq和ATAC-seq分析用于证实这种细胞谱系中的所有细胞具有相同的分子特征和相同的发育动力学。

Song说,“早期的研究已表明大脑的特定部位,如嗅球和海马体,可以产生神经元。在这项研究之前,人们尚不清楚这是如何发生的。我们首次在哺乳动物的大脑中发现发育从一开始就在进行,而且这一过程在一生当中持续发生。”

人类和灵长类动物中的成年神经发生的普遍性是这个领域积极讨论的一个话题,还需更多的研究来确定在小鼠中观察到的这个干细胞产生过程是否也适用于其他的哺乳动物。这些研究人员计划更详细地研究神经发生过程,寻找可能增加或保存它的方法,以及确定它在分子水平上的调节方式。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Daniel A. Berg et al. A Common Embryonic Origin of Stem Cells for Continuous Developmental and Adult Neurogenesis. Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.02.010.
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