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SN2019:在活小鼠中首次鉴定出寿命高达90天的神经干细胞

来源:本站原创 2019-10-24 22:37

2019年10月24日讯/生物谷BIOON/---在一项未正式公开的研究中,瑞士苏黎世大学神经科学家Gregor Pilz观察到神经干细胞在年轻的活体小鼠的大脑中变成了神经元,这一壮举在不久前还被认为是不可能的。他的最新实验表明小鼠的大脑中还有另一群自我更新的神经干细胞,其中的一些神经干细胞的寿命比他之前记录的首批神经干细胞的寿命要长。Pilz于2019年10月22日在美国芝加哥举行的神经科学学会(Society for Neuroscience)会议上讨论了这个结果。如果得到证实的话,它可能有助于揭示在动物衰老过程中神经发生---产生新的神经元---的变化。
新生神经元(黄色、橙色和红色)位于神经干细胞(绿色)附近。这些神经元在两个月的时间里在成年小鼠的海马体中生长,图片来自University of Zurich。

过去的研究已鉴定出不同的神经干细胞群体,但是追踪它们在活体小鼠大脑中随时间变化的情况却一直很困难。海马体中存在这些干细胞的部分称为齿状回(dentate gyrus),位于大脑深处,因此科学家们必须移除位于它上方的组织才能观察活体小鼠中的神经干细胞,并且他们需要示踪剂对他们想要观察的这些特定的干细胞进行标记。

在2018年发表在Science期刊上的一篇论文(Science, 2019, doi:10.1126/science.aao5056)中,作为苏黎世大学Sebastian Jessberger实验室的一名博士后研究员,Pilz及其同事们描述了他们如何监测经过在Ascl1驱动下表达的绿色荧光蛋白(GFP)标记的神经干细胞发生的细胞分裂。Ascl1蛋白在神经分化中起作用。据报道,这些神经干细胞经历“快速的神经遗传爆发(neurogenetic burst)”,从而使得它们在两个月或更短的时间内平均产生5个神经元,然后在小鼠大脑中消失。

相比之下,在他们的最新实验中,Pilz及其同事们追踪的一些神经干细胞的寿命相对较长。这些神经干细胞经过在Gli1驱动下表达的GFP标记,在长达90天的时间里会产生五个神经元,随后才消失。Gli1蛋白也在神经发生中起作用。Pilz告诉《科学家》杂志,这些结果表明,齿状回中的神经干细胞存在“多样性”。他所在团队的研究也开始揭示有关分子和细胞差异的细节,这些差异决定着神经干细胞一旦开始分裂就可以存活多长时间,并且还可能为衰老过程中导致神经发生水平下降的细胞机制提供线索。

Pilz指出,他的团队在这些最新实验中研究的是青春期小鼠,而非成年小鼠,不过他说,这种技术已使得该团队开始追踪在小鼠从青春期过渡到成年期的过程中它一直在追踪的不同神经干细胞群体的命运。他说,这些实验可能揭示衰老是否会对这些细胞谱系产生不利影响。他的团如今还可以观察当这些小鼠动物在运动或社交---这两者都与成年小鼠神经发生的增加有关---时这些神经干细胞和新的神经元群体发生了什么。

Pilz说,这些结果可能确定了“实际上有助于神经发生、激活这些神经干细胞或支持神经元存活的生理条件”。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Adult Hippocampal Neurogenesis in Humans and Rodents: New Evidence and New Perspectives - Juan Song
https://www.abstractsonline.com/pp8/#!/7883/presentation/311

2.Long-Lived Neural Stem Cells Identified in Living Mice
https://www.the-scientist.com/news-opinion/long-lived-neural-stem-cells-identified-in-living-mice--66614

3.Gregor-Alexander Pilz, Sara Bottes, Marion Betizeau et al. Live imaging of neurogenesis in the adult mouse hippocampus. Science, 09 Feb 2018, 359(6376): 658-662, doi:10.1126/science.aao5056.

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