戈鹉平最新Nature解析脑癌形成新发现

　　

生物通报道：来自美国加州大学旧金山分校，日本理化研究所RIKEN等处的研究人员发表了题为“Local generation of glia is a major astrocyte source in postnatal cortex”的文章，报道了胶质细胞中最大组成成分：星型胶质细胞的一种新来源，证明了产后皮质局部生成星型胶质细胞是胶质细胞一个主要来源的观点，这对于深入了解胶质细胞来源，以及脑癌相关的神经胶质瘤形成机理具有重要意义，相关成果公布在Nature杂志在线版上。

文章的通讯作者是著名的华裔神经生物学家詹裕农(Yuh-Nung　Jan) ，第一作者是从中科院上海生命科学研究院获得博士学位的戈鹉平博士。詹裕农与叶公杼夫妻的主要研究方向是离子通道和神经发育等方面，不仅他们的工作得到了许多人的肯定，并且从他们实验室中也走出了多位华人科学家，比如时松海，沈华智等。戈鹉平博士2000年师从于上海生命科学研究院神经所段树民研究员，其博士论文“海马区神经元和胶质细胞相互作用及其可塑性研究”曾荣获全国优秀博士学位论文。

神经胶质细胞（Glial cells）广泛分布于中枢神经系统内的，是除了神经元以外的所有细胞，占据人类大脑中将近50%的细胞。中枢神经胶质细胞主要分为三种类型: 星型胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞。其中星型胶质细胞（Astrocytes）是最大的一类，对于产后胎儿发育的突触连接具有重要的调控作用。

如果星型胶质细胞发生突变，那么就会导致严重的神经失序症，比如脑癌，因此了解星型胶质细胞如何产生的机理具有重要意义。研究显示，星型胶质细胞的来源主要有两个方面，一个是脑室区放射状胶质细胞(radial glia)，另一个是脑室下区的祖细胞。在产后的头三个星期里，啮齿动物大脑中胶质细胞群体，主要是星型胶质细胞会增加6-8倍，但是这种扩增的机制，至今还并不清楚。

在这篇文章中，研究人员在小鼠产后皮质中，发现胶质细胞的一个主要来源是分化星型胶质细胞的扩增。与脑室下区的胶质祖细胞不同，分化的星型胶质细胞发生了对称分裂，并且产生的细胞能随着与血管紧联的星型胶质细胞，功能性整合进现有的胶质网络。

这项研究证明了产后皮质本地产星型胶质细胞是胶质细胞一个主要来源的观点，而且这种与血管的紧密联系，对于调控脑部血液流动，传递血液中的营养元素到神经元中具有重要意义。

不过目前还不清楚这些大量的本地产星型胶质细胞如何能介入血管新生，形成完整的gliovascular接口。但是考虑到影响胶质细胞增殖的异常基因活性是神经胶质瘤——构成了80%的初级恶性脑癌的潜在原因之一，因此检测神经胶质瘤是否是大脑中本地分裂的胶质细胞的失序调控造成的，也是一个有趣，且意义重大的深入研究。

詹裕农研究组近期还揭示了树突调控关键NDR家族激酶中NDR1/2激酶的两种底物，在树突分支和树突棘生长过程中扮演的重要角色，这对于进一步分析神经树突发生和生长具有重要意义，相关成果公布在Neuron杂志上。

研究人员发现一种结构域失活（dominant negative）的NDR1/2突变或者siRNA的表达，会增加哺乳动物锥体神经元（pyramidal neurons）的树突长度，和近端分支，这在培养细胞和体内实验中都得到了证实。同时研究人员也发现持续激活的NDR1/2表达会发生相反的作用。这项研究揭示了树突调控关键NDR家族激酶中NDR1/2激酶的两种底物，在树突分支和树突棘生长过程中扮演的重要角色，这对于进一步分析神经树突发生和生长具有重要意义。（生物通：张迪）

原文摘要：

Local generation of glia is a major astrocyte source in postnatal cortex

Glial cells constitute nearly 50% of the cells in the human brain1. Astrocytes, which make up the largest glial population, are crucial to the regulation of synaptic connectivity during postnatal development2. Because defects in astrocyte generation are associated with severe neurological disorders such as brain tumours3, it is important to understand how astrocytes are produced. Astrocytes reportedly arise from two sources4, 5, 6: radial glia in the ventricular zone and progenitors in the subventricular zone, with the contribution from each region shifting with time. During the first three weeks of postnatal development, the glial cell population, which contains predominantly astrocytes, expands 6–8-fold in the rodent brain7. Little is known about the mechanisms underlying this expansion. Here we show that a major source of glia in the postnatal cortex in mice is the local proliferation of differentiated astrocytes. Unlike glial progenitors in the subventricular zone, differentiated astrocytes undergo symmetric division, and their progeny integrate functionally into the existing glial network as mature astrocytes that form endfeet with blood vessels, couple electrically to neighbouring astrocytes, and take up glutamate after neuronal activity.