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填补缝隙:神经干细胞帮助维持它们的微环境

填补缝隙:神经干细胞帮助维持它们的微环境
神经干细胞(NSCs)产生神经元和神经胶质细胞(星形胶质细胞和少突胶质细胞),这是大脑中的主要细胞。NSCs通过自我更新来维持和扩大,以避免在神经发生和星形胶质细胞发生过程中损耗。在妊娠中期,NSCs处于缺氧状态,部分原因是由于血管发育不成熟。NSCs在这种情况下有效自我更新的机制还没有完全被发现。为了解决这些问题,我们首先从妊娠中期的小鼠大脑中分离出NSCs并在低氧条件下培养。低氧条件下神经球形成较常氧条件下明显增加。由于神经球的形成是NSCs存在的一个很好的指标,这一结果提示了在缺氧条件下维持NSCs的机制。我们进一步的研究令人惊讶地发现,在缺氧条件下培养的NSCs分泌血管内皮生长因子A (VEGF-A),其数量足以诱导NSC自我更新。使用VEGF-A抑制剂等实验表明,缺氧条件下NSCs分泌VEGF-A促进NSC自我更新,有助于NSCs的维持和扩张。我们的结果表明,在血管系统未成熟时,NSCs具有适应缺氧的潜力,可以组织包括VEGF-A在内的自我有利的生态位。 This study will help to elucidate mechanisms underlying not only NSC maintenance but also vascular formation in the brain at the embryonic stages since VEGF-A is an important factor for vasculature development. Credit: Department of Stem Cell Regulation, TMDU

当谈到细胞类型时,干细胞有无限的潜力。这些自我更新的细胞,能够在体内产生任何类型的细胞,居住在被称为生态位的特殊微环境中。现在,日本的研究人员对神经干细胞生态位的动态有了新的认识,神经干细胞生态位是大脑中干细胞的家园。

一项新的研究发表在炎症和再生来自东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员调查了缺氧(低氧)条件对发育过程中神经干细胞生态位的影响。

神经干和(NPSCs)产生大脑和神经系统的细胞。已知NSPCs存在于缺氧的生态位中,这意味着生态位中的氧水平低于周围组织的氧水平。然而,这个生态位的组成,以及NSPCs如何在这个生态位中维持自身,尚不完全清楚。

tmdu领导的研究小组开始研究低氧条件对神经干细胞生态位的影响,使用从胚胎小鼠前脑分离的NSPCs细胞培养模型。他们在低氧和正常氧条件下将这些细胞培养成神经球,或自由漂浮的干细胞簇。

该研究的共同主要作者taiichi Kashiwagi说:“结果是惊人的,与常氧条件相比,在低氧条件下观察到神经球的形成显著增加。”“这促使我们探索在缺氧条件下,什么因素在nspc的维持和增殖中发挥作用。”

研究人员评估了一种叫做-A (VEGF-A)作为潜在的候选人。当研究小组将VEGF-A添加到NSPC培养物中时,神经球的形成显著增加。相反,在低氧条件下,用药物抑制剂阻断VEGF-A可以减少神经球形成的增加。此外,在低氧条件下,VEGF-A在nspc中的表达上调。

资深作者Tetsuya Taga说:“我们发现用VEGF-A处理的nspc显示出较低的细胞死亡率和增加的细胞增殖。”“VEGF-A是一个似乎有助于NSPC维护的因素条件。”

这些发现表明NSPCs在缺氧条件下通过VEGF-A的释放来帮助维持其自身的种群。虽然其他因素也可能有助于NSPC的维持,但这些结果揭示了发育过程中神经干细胞生态位的组成,并可能为进一步研究低氧生态位的自组织奠定基础。

更多信息:Taichi Kashiwagi等人,缺氧条件下自分泌VEGF-A发育过程中神经干/祖细胞对自我有利生态位的组织,炎症和再生(2023)。DOI: 10.1186 / s41232 - 022 - 00254 - 2

引用:填补利基:神经干细胞有助于维持其微环境(2023,3月15日)检索2023年3月18日从//www.puressens.com/news/2023-03-niche-neural-stem-cells-microenvironment.html
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