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神经干细胞

Cell:成年神经干细胞分化命运出生前已决定

2015年6月23日讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自美国加州大学旧金山分校的研究人员在国际学术期刊cell发表了一项最新研究进展,他们发现在小鼠中,成年神经干细胞在小鼠出生之前就已经发生了基因的预编程,会形成特定类型的神经元细胞。
 
研究人员指出,这项工作从根本上改变了我们之前对于干细胞的认识,因为之前普遍认为成年神经干细胞能够向多种类型的脑细胞方向发育,可能对于神经修复有广泛的潜在作用,但根据这项研究来看,这种修复潜能的作用范围可能很窄,并且在胚胎发育阶段就已经被确定了。
 
与人类大脑类似,小鼠大脑中的神经干细胞驻留在脑室的壁上,研究人员利用复杂的DNA标记技术对小鼠成年神经干细胞的发育进行了追踪,并追溯到它们的胚胎祖细胞。研究人员发现大部分神经干细胞在小鼠胚胎13天到15天之间产生,处于胚胎期大脑发育的非常早期阶段,这些细胞形成之后一直处于静默状态,并在之后的生命阶段发生重新激活。
 
除此之外,研究人员还根据神经干细胞在脑室壁上的位置,对每一个成年神经干细胞在后期可能发育形成的特定类型神经元进行了确定,他们还发现早在胚胎发育第11天,这些神经干细胞的位置就已经固定。
 
利用DNA标记技术,研究人员还证明他们研究的成年神经干细胞来源于能够形成整个大脑不同部位神经元的胚胎神经干细胞。研究人员指出,这从一定程度上说明这些神经干细胞经历了胚胎期大脑神经元产生的一段时间,随后这些细胞开启了另一种不同模式,产生了一些新的细胞形成成年神经干细胞的祖细胞。
 
总得来说,这项研究发现小鼠成年神经干细胞在胚胎阶段就已经发生预编程,决定了其未来分化方向,只能形成特定种类的神经元细胞,这对神经干细胞研究及利用神经干细胞进行神经性疾病治疗具有重要参考价值。(转自生物谷Bioon.com)
 
doi:10.1016/j.cell.2015.05.041
 
Embryonic Origin of Postnatal Neural Stem Cells
 
Luis C. Fuentealba1, Santiago B. Rompani2, Jose I. Parraguez1, Kirsten Obernier1, Ricardo Romero1, Constance L. Cepko2, Arturo Alvarez-Buylla
 
Adult neural stem/progenitor (B1) cells within the walls of the lateral ventricles generate different types of neurons for the olfactory bulb (OB). The location of B1 cells determines the types of OB neurons they generate. Here we show that the majority of mouse B1 cell precursors are produced between embryonic days (E) 13.5 and 15.5 and remain largely quiescent until they become reactivated postnatally. Using a retroviral library carrying over 100,000 genetic tags, we found that B1 cells share a common progenitor with embryonic cells of the cortex, striatum, and septum, but this lineage relationship is lost before E15.5. The regional specification of B1 cells is evident as early as E11.5 and is spatially linked to the production of neurons that populate different areas of the forebrain. This study reveals an early embryonic regional specification of postnatal neural stem cells and the lineage relationship between them and embryonic progenitor cells.