细胞外基质糖蛋白Tenascin-C在富集环境刺激下促进小鼠成年齿状回神经发生的作用机制研究

本研究针对细胞外基质糖蛋白Tenascin-C（TnC）在成年海马神经发生中的作用机制展开探索。通过对比TnC缺陷小鼠与野生型小鼠在基础状态及富集环境（EE）刺激下的神经发生差异，发现TnC虽不影响基础神经发生水平，但对EE诱导的神经发生增强效应至关重要。研究采用Ki67/DCX免疫标记结合超分辨率Airyscan共聚焦显微技术，首次揭示TnC通过调控微环境促进神经干细胞（NSCs）分化的新机制，为神经再生治疗提供新靶点。

　　

在成年哺乳动物大脑中，神经发生（neurogenesis）主要局限于海马齿状回（DG）和侧脑室区域，这一过程对学习记忆和环境适应至关重要。然而，调控神经发生的分子机制尚未完全阐明，尤其是细胞外基质（ECM）成分如何影响神经干细胞（NSCs）的命运决定。Tenascin-C（TnC）作为一种多功能ECM糖蛋白，在发育期高表达，成年后仅在海马等特定脑区保留活性。前期研究发现，富集环境（EE）能显著提升海马TnC表达水平，但其功能意义仍是未解之谜。

为解决这一问题，来自塞尔维亚教育部资助项目团队在《Biochemical and Biophysical Research Communications》发表研究，系统评估了TnC缺陷对成年小鼠海马神经发生的影响。研究采用C57BL/6J野生型与TnC^-/-小鼠模型，通过Ki67（增殖标记）和双皮质素（DCX，神经母细胞标记）免疫荧光染色，结合超分辨率Airyscan共聚焦显微技术，定量分析颗粒细胞下层（SGZ）的细胞增殖、分化及树突复杂性。

关键技术包括：1）TnC缺陷小鼠模型构建；2）Ki67⁺/DCX⁺细胞的自动化定量分析；3）基于ECM模式量化算法改进的树突形态学分析；4）EE干预实验（持续21天的复合感官刺激）。

研究结果

1. The proliferation rate in the SGZ is not dependent on the presence of TnC
   定量分析显示，基础状态下TnC^-/-小鼠SGZ区的Ki67⁺细胞数量与野生型无差异，表明TnC不参与调控神经前体细胞增殖。

2. Dendritic complexity independent of TnC
   超分辨率成像揭示，DCX⁺细胞的树突分支复杂度（包括Sholl分析参数）在两组间无统计学差异，提示TnC不影响神经母细胞的早期形态发生。

3. EE刺激下的关键发现
   EE干预后，野生型小鼠DCX⁺细胞数量显著增加（+38%），而TnC^-/-组增幅受限（+12%），证实TnC是EE促进神经发生的必要介质。

讨论与意义
本研究首次阐明TnC在神经发生中的"环境依赖性"作用：虽然不参与基础维持，但对环境刺激诱导的神经发生增强不可或缺。这一发现拓展了对ECM动态调控的理解——TnC可能通过整合生长因子信号（如BDNF）或改变ECM刚性来优化神经干细胞龛（niche）的机械生物学特性。

研究创新性体现在方法学突破：将ECM模式分析算法应用于树突形态量化，解决了传统人工计数的误差问题。临床意义上，为阿尔茨海默病等神经退行性疾病的干预提供了新思路——靶向TnC可能增强环境疗法的促神经再生效果。

作者团队特别致谢Melitta Schachner教授提供的TnC缺陷小鼠品系，并指出未来需探究TnC与硫酸软骨素蛋白聚糖（CSPGs）在EE中的协同作用机制。该成果为"细胞-ECM-环境"三位一体的神经调控理论提供了实验依据。