2022年6月22日

揭示了大脑形成过程中神经元形成与干细胞维持之间平衡的调节机制

庞培法布拉大学-巴塞罗那

巴塞罗那庞培法布拉大学(UPF)神经元动力学研究小组的一项新研究阐明了在胚胎大脑构建过程中调节神经元分化和祖细胞维持之间平衡的细胞和分子机制。这项以斑马鱼模型进行的研究已发表在该杂志上细胞的报道．

在脊椎动物中，中枢神经系统是由胚胎结构形成的，分为大脑和脊髓的三个囊泡。最后面的囊泡被称为菱形脑，在所有脊椎动物中都有。它将导致必要的成人衍生品调节呼吸，心率等。在胚胎发育期间，后脑被细分为七个部分，称为菱形瓣。

在胚胎发育时，负责器官生长的祖干细胞的增殖与分化为神经元之间发生协调。因此，这种产生神经元的能力只局限于特定的部位。

现在，UPF医学和生命科学系(MELIS)的Cristina Pujades领导的小组已经研究了菱形边界细胞如何在维持祖干细胞增殖库的同时产生神经元。该研究的第一作者Covadonga F. Hevia说:“在胚胎形成的初始阶段，维持一些干细胞是很重要的，这些干细胞可以在以后形成神经元。”

研究协调员Cristina Pujades指出:“在大脑形成过程中，增殖和分化过程必须保持，它们必须被非常精确地调节，并且每一步都必须在正确的时间发生。这种协调至关重要，因为这一过程中的任何问题都可能导致神经障碍。”

他们通过不对称的划分来做到这一点;换句话说，当一个祖细胞分裂时，它会产生一个成为神经元并停止分裂的子细胞，以及另一个仍然是祖细胞的子细胞。这允许干细胞库随着时间的推移而保留。“在这项工作中，我们发现由所谓的Notch信号通路触发的不对称细胞分裂允许菱形边界细胞在维持的同时形成神经元干细胞Pujades补充道。

“细胞表达标记物，但随着它们在这个过程中发生变化，当它们停止表达时，我们就失去了对它们的追踪，我们就不能再跟踪它们了。现在，CRISPR技术允许我们插入一个报告基因并产生一个转基因斑马鱼系细胞我们对一种荧光标记感兴趣。我们可以观察它们，随着时间的推移，观察它们是如何分裂的，是什么类型的神经元它们会导致等等，”这篇文章的作者之一卡罗琳·恩格尔-皮斯奎塔解释道。