信号阻断了老年大脑干细胞的分裂

来自巴塞尔的科学家研究了小鼠大脑中干细胞的活动，并发现了控制细胞增殖的关键机制。据研究人员称，基因调节器Id4控制着干细胞是保持静止状态还是进入细胞分裂。研究结果发表在细胞的报道这可能与治疗人类大脑的神经退行性疾病有关。

是否干细胞也发生在人类的大脑长期以来一直备受争议。今天，可以肯定的是，大脑在整个生命过程中都会形成新的神经元。阀杆细胞在这一过程背后的机制被发现局限于大脑的特定区域，即所谓的“生态位”，它提供了调节干细胞自我更新和分化的关键信号。然而，随着年龄的增长，干细胞变得越来越不活跃，分裂越来越少。它们过渡到一种“静止”或休眠状态。

过度活跃的信号通路抑制细胞分裂

到目前为止，尚不清楚为什么成年人和老年人大脑中的干细胞会进入一种休息状态。巴塞尔大学生物医学系的Verdon Taylor教授领导的研究小组现在已经发现了阻碍干细胞进入的因素细胞分裂。他们正在更详细地研究所谓的Notch信号通路，这是调节大脑干细胞活动的中枢通路。

研究表明Notch2信号通路控制着一种叫做Id4的特定转录调控因子的表达。一旦表达，Id4会抑制干细胞的分裂，并阻止成人大脑海马区的新神经元的产生。Notch2信号在某些细胞中维持高水平的Id4神经干细胞，从而解释了为什么这些干细胞在成年人和老年人的大脑中越来越多地进入休息状态。

随着大脑年龄的增长，Notch2-Id4通路进入一种过度活跃的状态，呈现出一种强烈的分子刹车，可以抑制干细胞的激活和神经元的生成。相反，这一通路的失活会释放刹车，使新神经元的产生成为可能——即使是在老年小鼠的大脑中。

可逆的休眠状态

结果表明，哺乳动物大脑中的干细胞处于一种可逆的静息状态，受到生态位信号和因子的调节。通过操纵信号通路，可以特别刺激新神经细胞的产生。

这项研究提供了重要的信息成年小鼠大脑神经发生的基本机制。由于Notch信号通路广泛存在于大多数生物体中，研究人员希望这些发现也能转移到人类身上。这样，由退行性和神经精神疾病引起的脑损伤可以在未来得到修复。

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