脑干细胞分裂需要数月时间
![The picture shows the development over time from the stem cell (in red) via its daughter cells (orange and yellow depending on their stage of development) into new nerve cells (green) that have formed in the adult hippocampus over the course of several months. Credit: UZH 脑干细胞分裂需要数月时间](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2020/brainstemcel.jpg)
干细胞在整个生命周期中在大脑中创造新的神经细胞。发生这种情况的地方之一是海马体,这是大脑中的一个区域,在许多学习过程中发挥着重要作用。例如,在抑郁症和阿尔茨海默病的情况下,已经观察到新形成的神经细胞的数量减少,这与在这些情况下记忆力下降有关。
从干细胞行为到单个细胞中基因的活性
发表在自然神经科学苏黎世大学(University of Zurich)大脑研究所(Brain Research Institute)教授塞巴斯蒂安·杰斯伯格(Sebastian Jessberger)的研究小组已经证明了这一点干细胞在老鼠的海马体活跃了几个月。由博士候选人Sara Bottes和博士后Baptiste Jaeger和Gregor Pilz领导的研究人员,使用最先进的显微镜和基因分析(使用单细胞RNA测序)的干细胞和他们的子细胞分析的形成新的神经细胞.这使他们能够观察到特定的干细胞群在几个月的时间里是活跃的,并且可以反复分裂。这在早期的研究中已经被怀疑过,但这是第一次有直接证据。研究人员还能够使用干细胞及其子细胞的单细胞RNA测序,证明具有不同分裂行为的干细胞(与持久的干细胞活性相反,细胞分裂很少)可以根据它们的分子组成和基因表达来分化。
利用干细胞进行治疗
杰斯伯格解释说:“结合两种现代方法——双光子显微镜和单细胞RNA测序——使我们能够精确地识别可以在几个月内分裂的干细胞。”他补充说,他们目前提出的关于干细胞分裂时间持久的证据对未来的治疗方法具有启示意义:“我们现在知道,真的有干细胞可以在好几个月的时间内分裂。单细胞RNA测序让我们第一次了解到哪些基因在分裂行为方面是重要的单个细胞."
这些新发现将成为未来详细研究特定基因如何控制干细胞活性的基础。Jessberger总结了下一个研究目标:“成像和单细胞RNA测序给了我们全新的见解,我们现在将能够在未来系统地调节某些基因的活性。既然我们现在知道有些干细胞可以在较长的时间内分裂,我们希望尝试增加这些细胞的分裂活性细胞从而形成新的神经细胞例如,在阿尔茨海默病等神经退行性疾病的背景下。”
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