曾經(jīng)有人認(rèn)為,哺乳動(dòng)物出生時(shí)會(huì)有一生所有的神經(jīng)元供應(yīng)。 然而,在過去的幾十年中,神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn),大腦至少有兩個(gè)區(qū)域——嗅覺中心和海馬體——在整個(gè)生命中能生長出新的神經(jīng)元。近期發(fā)表在Cell上的一篇研究不僅證實(shí)了這一觀點(diǎn),而且對(duì)大腦海馬體中新神經(jīng)元的來源進(jìn)行了探究。
(DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.02.010)
賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員通過小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),海馬體內(nèi)新生神經(jīng)元來源于一種制造成年神經(jīng)元的干細(xì)胞。這些發(fā)現(xiàn)將有助于神經(jīng)學(xué)家弄清楚如何保持年輕態(tài)的學(xué)習(xí)和記憶條件,以及大腦在受傷和衰老后如何修復(fù)和再生。
研究人員說,這是第一次在哺乳動(dòng)物中證明了海馬齒狀回中的神經(jīng)元在整個(gè)生命周期中都是由單個(gè)干細(xì)胞群生長發(fā)育而來的。與成熟神經(jīng)元相比,新的、未成熟神經(jīng)元在海馬體中建立聯(lián)系方面更加靈活,而這對(duì)于學(xué)習(xí)、記憶和調(diào)節(jié)情緒至關(guān)重要。
研究人員從胚胎期開始標(biāo)記神經(jīng)干細(xì)胞,并且從出生到成年持續(xù)追蹤。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在胚胎發(fā)育的第11.5天,小鼠齒狀神經(jīng)上皮中的Hopx+前體在原始齒狀區(qū)產(chǎn)生增殖的Hopx+神經(jīng)祖細(xì)胞,它們?cè)诎l(fā)育過程中產(chǎn)生顆粒神經(jīng)元,而不是其他神經(jīng)元,然后在出生后早期轉(zhuǎn)變?yōu)镠opx+靜止的徑向膠質(zhì)神經(jīng)祖細(xì)胞。通過RNA-seq和ATAC-seq分析表明,Hopx+胚胎、產(chǎn)后早期和成年齒狀神經(jīng)祖細(xì)胞具有共同的分子、表觀遺傳特征以及發(fā)育學(xué)特性。他們的研究揭示了帶有前體標(biāo)記的新神經(jīng)干細(xì)胞在動(dòng)物的一生中不斷地制造神經(jīng)元。
“這個(gè)過程在大腦中是獨(dú)一無二的,”此研究合作者、神經(jīng)科學(xué)教授、醫(yī)學(xué)博士郭立明說,“在海馬體中,這些細(xì)胞不停的進(jìn)行復(fù)制,保持哺乳動(dòng)物大腦的靈活性。”
這種能力被稱為可塑性,即大腦在一生中具有形成新鏈接的能力,以補(bǔ)償損傷和疾病,并根據(jù)環(huán)境做出調(diào)整。對(duì)此,郭教授做了一個(gè)有趣的比喻——海馬體中新的神經(jīng)元生長過程就像是在大腦主板的電路中添加新的電路單元。
研究小組透露,他們下一步的研究計(jì)劃是在其他哺乳動(dòng)物中尋找相同的神經(jīng)干細(xì)胞,當(dāng)然最重要的還是在人類的腦組織中找到相關(guān)的證據(jù),預(yù)計(jì)將在遺體腦組織中展開研究,并研究這些神經(jīng)干細(xì)胞群是如何調(diào)控的。
最后忍不住啰嗦一句,眾所周知,海馬體與阿爾茲海默癥相關(guān),看完這些研究小編不經(jīng)懷疑,這些科學(xué)家們也看《都挺好》吧,而且是原著黨,要不怎么蹭著熱點(diǎn)都在最近集中發(fā)了呢?
End
參考資料:
2) Daniel A. Berg, Yijing Su, Dennisse Jimenez-Cyrus, Aneek Patel, Nancy Huang, David Morizet, Stephanie Lee, Reeti Shah, Francisca Rojas Ringeling, Rajan Jain, Jonathan A. Epstein, Qing-Feng Wu, Stefan Canzar, Guo-Li Ming, Hongjun Song, Allison M. Bond. A Common Embryonic Origin of Stem Cells Drives Developmental and Adult Neurogenesis. Cell, 2019; DOI: 10.1016/j.cell.2019.02.010
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