疯狂的边缘基因在可再生大脑中起着关键作用

大脑可以产生新的细胞——每天大约产生700个新的神经元——这一发现引发了对这一过程是如何调控的研究。贝勒医学院(Baylor College of Medicine)和德克萨斯儿童医院(Texas Children’s Hospital) Jan and Dan Duncan神经学研究所(Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute)的研究人员开发了一种新的小鼠模型，首次有选择性地识别神经干细胞，即新成年脑细胞的前体细胞。在这些小鼠中，研究人员发现了一种新的机制，通过这种机制神经干细胞的后代可以发送反馈信号来改变母细胞的分裂和命运。这些发现出现在eLife．

“我们这项研究的最初目标是找到一种在原代神经干细胞中选择性表达的基因。基于从公开表达数据库获得的信息，我们从大约750个潜在的候选基因开始。花了大量的努力和谨小慎微系统缩小到一个单基因,就像寻找海里捞针,”博士说米里亚米里亚Maletić-Savatić,贝勒和德克萨斯州的儿科助理教授和神经学儿童医院,领导这项研究。ob体育开户网址“经过广泛的分析，我们确信神经边缘基因是神经干细胞的选择性标记，它是Notch信号通路的一个成员。”

在此以前的许多动物模型的研究表明，陷波信号通路的成员参与干细胞命运的调节。发现肺边缘是神经干细胞的选择性标志物，并且陷波家族的成员是一个线索其作为神经干细胞命运的调节器的可能作用。这代表了神经发生领域的潜在重要的一步，因为新神经元出生的成年大脑的海马中的精确机制和缺口信号传导的精细调整，直到现在难以捉摸。

极端分子有助于保持大脑的再生

MirjanaMaletić-Savatić和她的同事们表明疯狂的边缘介导一种有助于保持神经干细胞的机制，使得它们可以在整个寿命中形成新神经元，同时也确保最佳的神经元数。

有趣的是，神经干细胞和它们的子代在物理上紧密地聚集在一起，这使得神经干细胞和相邻细胞之间的细胞-细胞直接通信成为一个理想的环境。科学家们发现，神经干细胞可以通过神经边缘来区分周围表达其他标记的细胞，即那些表达Delta标记的细胞和那些表达Jagged1标记的细胞，并对它们做出不同的反应。

当被德尔塔神经元包围时，大多数神经干细胞保持待命状态，免受随机激活和不必要分裂的保护。另一方面，当神经干细胞与jagged1神经元相互作用时，它们开始分裂。这些过程结合起来，使得每一个神经干细胞的分裂都得到了精细的调控，以防止过度分裂和其潜能的过早耗尽。

“这项研究和我们建立的老鼠模型是在该领域的巨大进步神经干细胞因为现在我们不仅有一个基准来明确标记初级神经干细胞，而且已经确定了一个关键的质量控制步骤，决定它们的命运，”Mirjana Maletić-Savatić实验室的博士后学生和这项研究的主要作者Fatih semci说。“疯狂边缘允许神经干细胞决定是否保持潜伏状态，以及一旦他们开始分裂，是继续还是停止。”

这项研究对神经发生领域有着深远的影响，因为与年龄相关的智力衰退和精神疾病，如焦虑和抑郁，都与海马(学习和记忆的中心)产生新神经元的能力下降有关。新神经元的形成受到许多因素的影响，包括内部因素和外部因素。例如，身体活动和丰富的环境增强它，而孤独和抑郁抑制它。成人海马神经发生已经获得了重要的兴趣，因为针对它可能导致许多疾病的新疗法。

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