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神经细胞还是星形胶质细胞?有个开关决定命运

2019年06月19日 生物医药
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日本金泽大学医药保健研究领域医学系的河崎洋志教授等组成的研究小组,全球率先发现了决定脑细胞命运的机制,这对婴儿大脑的健康发育至关重要。

大脑是人体的重要器官,负责产生意识和记忆等。大脑内有负责处理信息的神经细胞和主要帮助神经细胞工作的星形胶质细胞。在婴儿时期的大脑形成阶段,神经细胞和星形胶质细胞均由几乎形成了大脑内所有细胞的“神经干细胞”分化而来。大脑要想正常工作,在婴儿时期的大脑形成阶段产生适当数量的神经细胞和星形胶质细胞非常重要。仅产生神经细胞或者仅产生星形胶质细胞,大脑都无法正常工作。因此,了解决定神经干细胞是分化为神经细胞还是分化为星形胶质细胞的机制,对于明确大脑的健康发育过程至关重要。

此次,研究小组利用小鼠的大脑发现,名为成纤维细胞生长因子(FGF)信号的基因通路,是决定神经干细胞分化为神经细胞还是星形胶质细胞的开关。

通过本次研究,明确了促进婴儿大脑健康发育的精确机制,有望查明神经细胞与星形胶质细胞数量失衡引起的大脑异常的病症。

相关论文已于2019年6月7日发表在美国科学期刊《The Journal of Neuroscience》的网络版上。

神经细胞还是星形胶质细胞?有个开关决定命运

图1:在大脑的形成过程中,神经干细胞分化出神经细胞和星形胶质细胞

在婴儿的大脑形成阶段,神经细胞和星形胶质细胞都是由神经干细胞分化而来的。关于分化顺序,首先分化神经细胞(左),然后分化星形胶质细胞(右)。此次发现,由分化神经细胞切换至分化星形胶质细胞的开关是FGF信号。

神经细胞还是星形胶质细胞?有个开关决定命运

图2:随着FGF信号的刺激增强,神经干细胞分化细胞的变化

在神经干细胞分化神经细胞的条件下(左,箭头),增强FGF信号的刺激后,开始分化星形胶质细胞(右,箭头)。

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文:JST客观日本编辑部

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