华人团队发表最新《Cell》推翻成年哺乳动物大脑神经发生理论

【字体: 时间:2019年04月03日 来源:生物通

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  最新Cell杂志发表的一篇报道指出,在小鼠身上,单一的神经祖细胞谱系有助于胚胎、早期出生和成年后海马神经发生,并且,这些细胞在一生中不断产生。

  

科学家们曾经认为,哺乳动物成年后已经具备了所有神经元。但是60年代的研究发现,在成人大脑的某些部位仍会产生新神经元。90年代的开创性研究帮助确定了它们的起源和功能。

最新Cell杂志发表的一篇报道指出,在小鼠身上,单一的神经祖细胞谱系有助于胚胎、早期出生和成年后海马神经发生,并且,这些细胞在一生中不断产生。

“从概念上讲,这表明我们的大脑有能力持续改进、适应和将新细胞融入到电路之中,”宾夕法尼亚大学医学院的文章通讯作者Hongjun Song说。“这是非常重要的,因为众所周知,海马对学习、记忆和情绪调节很重要。”

神经发生最初被认为有两个阶段:发育阶段,主要发生在胚胎和短暂的出生后,在这个阶段,神经元由干细胞产生,干细胞形成整个神经系统的循环。成年神经发生被认为起源于一组专门的神经干细胞群体,这些干细胞被“搁置”并与胚胎发生期间产生的神经元的前体不同。新研究结果证明,事实并不是那么简单。

在目前的研究中,研究人员标记了小鼠大脑发育早期阶段的前体神经干细胞。然后,他们在整个发育过程中和成年期跟踪细胞谱系。结果,在动物的整个生命周期中,新的带有前体细胞标签的神经干细胞不断产生。

RNA-seq和ATAC-seq分析被用来确认谱系中拥有共同分子标记和相同发育动力学的所有细胞。

“早期研究表明,大脑的特定部位,如嗅球和海马可以产生神经元,”Song说。“直到现在,还不清楚这是怎么发生的。我们首次在哺乳动物大脑中证明,发育从一开始就在进行中,而且这一过程是持续一生的连续过程。”

在人类和灵长类动物中,成人神经发生是该领域的一个活跃讨论话题。需要更多研究来确定在小鼠中观察到的干细胞生成过程是否也属于其他哺乳动物。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。

“这篇论文对理解大脑如何保持‘年轻’的学习和记忆状态有着重要的意义,”文章合著者Guo-li Ming说。“此外,如果我们能利用这种能力和机制,我们也许能修复和再生部分大脑。”

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原文检索:A Common Embryonic Origin of Stem Cells Drives Developmental and Adult Neurogenesis

(生物通:伍松)

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