Science Advances：出生对维持静止的神经干细胞的重要性

名古屋市立大学国立生理研究所教授泽本和正教授和名古屋市立大学附属医院儿科医生川濑高也等人组成的研究小组，阐明了出生对神经干细胞维持的重要性。这些发现增强了我们对出生在调节组织稳态和再生能力中的关键作用的理解。

　　

名古屋市立大学国立生理研究所教授泽本和硕和名古屋市立大学附属医院儿科医生川濑高也领导的研究小组，阐明了出生对神经干细胞（NSCs）维持的重要性。

出生是动物生命中最重要的事件之一。从宫内环境到宫外环境的过渡会引起个体的各种代谢变化。尽管其重要性，出生在发育过程中的作用仍然不完全了解。在成年哺乳动物大脑中，NSCs保留在脑室-室下区（V-SVZ），在那里它们继续产生新的神经元。大多数出生后的NSCs维持在静止状态，使其能够长期维持。在各种组织中，干细胞生态位和干细胞本身的代谢谱在决定细胞是保持静止还是过渡到活跃的分化状态方面起着关键作用。然而，出生相关的代谢变化如何影响组织干细胞，特别是NSCs的命运，在很大程度上是未知的。

Sawamoto的研究小组专注于放射状胶质细胞（RG）的代谢变化，即胚胎NSCs。研究人员对足月小鼠和早产小鼠的V-SVZ进行了代谢组学和单细胞rna测序。他们发现，正常足月分娩会触发RG进入静止状态，这涉及谷氨酰胺代谢的改变，这是由谷氨酸基因表达增加引起的，谷氨酸基因编码一种将谷氨酸转化为谷氨酰胺的酶。重要的是，他们发现这种细胞过程会因早产而受损。

“为了了解出生在维持静止的NSCs中的作用，我们评估了早产对出生后神经发生的影响，”Sawamoto说。

接下来，研究小组从组织学上分析了RG神经源性活动的变化。他们发现，在早产小鼠中，RG通过mTORC1信号短暂地进入神经源性状态。然而，他们还发现，由于早产小鼠的NSC池耗尽，青年期的神经发生减少。此外，他们分析了人类尸检的大脑，发现不仅在老鼠身上，在人类身上，出生后V-SVZ区的神经发生也会因早产而减少。

“考虑到出生后的神经发生在人类大脑发育和可塑性中起着重要作用，出生后神经发生的减少可能是早产儿神经发育结果恶化的原因，”Kawase说。

最后，为了检验出生诱导的glu上调在RG中的作用，他们制造了glu敲低和过表达的慢病毒，并在体内将它们感染到RG。他们的实验表明，在适当的出生时间，RG中glu的充分上调对于维持静止的NSCs至关重要。

“我们已经发现了出生对维持静止的NSCs的重要性。考虑到谷氨酰胺代谢也调节除NSCs以外的组织干细胞的功能，我们的发现增强了我们对出生在组织稳态和再生能力中的关键作用的理解，”Sawamoto评论道。

除了Kazunobu Sawamoto和Koya Kawase，这篇研究文章的共同作者还包括名古屋城市大学、国立生理科学研究所、近代大学、哥本哈根大学、国立儿童医院和国立先进工业科学与技术研究所的研究人员。