揭示神经干细胞再生的机制

2020-01-17 09:44 来源:和讯科技

东京,1月15日(记者陈超)——日本物理化学研究所的一个研究小组的一项新研究发现,当哺乳动物大脑形成时,神经干细胞可以灵活地再生“形状”。这一机制的发现揭示了细胞未知的行为。

在动物大脑发育过程中,产生神经细胞(神经元)和神经胶质细胞的神经干细胞被称为“放射状神经胶质细胞”。放射状胶体是一种细长的柱状细胞,有两个从细胞核上下延伸的突起,在顶部和底部具有细胞极性。许多放射状胶质细胞附着于每个顶点,形成类似上皮细胞的层状结构。这种层状结构是大脑发育的基本结构。

放射状胶质细胞根据细胞周期沿顶基轴上下移动细胞核,并在顶侧分裂细胞。在脑发育过程中,放射状胶质细胞通过“对称分裂”的自我复制而增加数量(增殖期),然后通过“不对称分裂”形成放射状胶质细胞和分化细胞。在不对称分裂中,首先产生各种神经细胞(神经源性阶段),然后产生辅助神经细胞的胶质细胞(胶质源性阶段),形成复杂的大脑。

这一次,研究小组使用多光子显微镜清晰捕捉小鼠胎儿脑组织中存在的神经干细胞的形态变化,发现神经干细胞可以灵活地再生柱状形态。当神经干细胞在早期脑发育(增殖)过程中分裂时,即使柱状结构被破坏,这种再生能力也能维持脑组织的细胞排列;在脑发育的后期(神经生成阶段),柱状结构受损的神经干细胞逐渐积累,其他神经干细胞层出现在脑组织中。该小组还发现,这种新干细胞层的出现导致了大脑的形成,大脑像人类一样有很大的褶皱。

研究结果发表在最近的《自然细胞生物学》网上。