成体神经干细胞在脑前部室管膜下区的胚胎起源的综合分析

《National Science Review》：Integrative analysis of the embryonic origin of adult neural stem cells in forebrain subventricular zones

　　

摘要

在哺乳动物大脑中，位于侧脑室室管膜下区（V-SVZ）和齿状回的成年神经干细胞（NSCs）在整个生命周期内不断地生成新的神经元和胶质细胞。V-SVZ中的成年NSCs来源于室管膜放射状胶质细胞（RGCs），这些细胞在胚胎发育过程中会进入休眠状态。然而，这种成年NSC群体的起源及其形成机制尚不明确，主要是因为难以追踪从胚胎RGCs到其休眠状态下的成年后代的发育过程。在这里，我们利用Vcam1这一从胚胎RGCs到成年NSCs持续表达的标记物，揭示了导致休眠种子细胞产生的命运分化的动态过程和调控机制。我们证明了Vcam1⁺胚胎RGCs直接贡献于成年NSC群体。一类休眠的Vcam1⁺ RGCs在早期形成并一直维持到发育后期，而另一类增殖型的Vcam1⁺前体细胞则不断补充这一休眠细胞库。通过结合单细胞多组学分析和Vcam1⁺细胞的克隆谱系追踪，我们确定TGF-β/Smad3通路是调控细胞休眠状态的关键因素。我们的研究揭示了成年NSC群体是如何在胚胎发育过程中通过精确调控的命运决定而形成的，为理解终生神经发生的原理提供了新的见解。