Basel大學(xué)研究小組6月15日在《Science》雜志發(fā)表文章，腦部遠(yuǎn)程連接時(shí)，靶向細(xì)胞龕內(nèi)離散干細(xì)胞池，刺激干細(xì)胞分化產(chǎn)生特定嗅球神經(jīng)元亞型，使成人大腦“按需”生產(chǎn)特定類(lèi)型神經(jīng)元。
干細(xì)胞在成年哺乳動(dòng)物大腦內(nèi)持續(xù)存在，并隨時(shí)產(chǎn)生新神經(jīng)元。Basel大學(xué)研究小組6月15日在《Science》雜志發(fā)表文章，腦部遠(yuǎn)程連接時(shí)，靶向細(xì)胞龕內(nèi)離散干細(xì)胞池，刺激干細(xì)胞分化產(chǎn)生特定嗅球神經(jīng)元亞型，使成人大腦“按需”生產(chǎn)特定類(lèi)型神經(jīng)元。
在動(dòng)物模型中，F(xiàn)iona Doetsch教授研究小組證明，下丘腦喂食相關(guān)神經(jīng)元能刺激不同類(lèi)型干細(xì)胞增殖和成熟為特定神經(jīng)細(xì)胞，響應(yīng)喂食。
干細(xì)胞只存在于腦部幾個(gè)重要區(qū)域。zui大的干細(xì)胞池位于室管膜下區(qū)，也是嗅球神經(jīng)元的供應(yīng)區(qū)。在此處，休眠干細(xì)胞們緊密地?cái)D在干細(xì)胞龕中。外界環(huán)境信號(hào)可觸發(fā)干細(xì)胞分類(lèi)。對(duì)嚙齒動(dòng)物而言，每天約有10萬(wàn)個(gè)新神經(jīng)元從干細(xì)胞龕遷移至嗅球。
到達(dá)鼻子的嗅覺(jué)刺激首先傳給嗅球，由嗅球發(fā)送信息給其他大腦區(qū)域。因此，辨別氣味取決于不同嗅球神經(jīng)元之間的連接網(wǎng)絡(luò)。
人們知道處于不同位置的干細(xì)胞們各司其職，定向分化。但是當(dāng)新神經(jīng)元不斷產(chǎn)生時(shí)，小生境信號(hào)是否能控制不同位置的干細(xì)胞池呢？
“我們發(fā)現(xiàn)下丘腦和大腦室管膜下區(qū)之間存在遠(yuǎn)程分區(qū)連接。饑餓和飽腹感等特定生理狀態(tài)可調(diào)節(jié)并招募特定區(qū)域的干細(xì)胞分化為某些神經(jīng)元亞型，”Doetsch解釋道
當(dāng)動(dòng)物處于禁食狀態(tài)，下丘腦神經(jīng)細(xì)胞活性降低，其靶向干細(xì)胞增殖速率也同時(shí)降低。當(dāng)動(dòng)物被投喂飼料，這些細(xì)胞也隨之恢復(fù)正常水平。喂食相關(guān)神經(jīng)元活性可控制嗅覺(jué)干細(xì)胞分裂。
研究人員進(jìn)一步鑒定了該特定干細(xì)胞亞群，能生產(chǎn)嗅球中的深顆粒細(xì)胞（deep granule cells）。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)解釋了生物適應(yīng)環(huán)境的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
更重要的是，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生一個(gè)令人興奮的可能性：來(lái)自不同腦區(qū)域的神經(jīng)回路可以調(diào)節(jié)腦內(nèi)干細(xì)胞池以響應(yīng)刺激和機(jī)體狀態(tài)。
干細(xì)胞zui神的特點(diǎn)是雖然有著zui基本的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但沒(méi)人知道它們接下來(lái)會(huì)變成什么細(xì)胞/細(xì)胞亞型，直到它們遷移到合適的小生境中，才展現(xiàn)具體細(xì)胞功能。如果能預(yù)測(cè)干細(xì)胞分化路徑，甚至通過(guò)外部行為調(diào)節(jié)它們?cè)隗w內(nèi)定向分化，將利于很多神經(jīng)疾病的恢復(fù)和治療。
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