新研究發現產生神經元有幾種不同的途徑
摘要：大腦皮層的發育很大程度上依賴于負責生成神經元的干細胞
大腦皮層的發育很大程度上依賴于負責生成神經元的干細胞，即放射狀膠質細胞。到目前為止，人們認為這些干細胞產生神經元遵循一個簡單的過程，即單細胞譜系。
然而，由神經科學研究所(IN)的研究員Víctor Borrell領導的神經發生和皮層擴張實驗室(西班牙國家研究委員會(CSIC)和Miguel Hernández大學(UMH)的聯合中心)領導的一項研究發現，放射狀膠質細胞的類型不僅比以前認為的要多得多，而且至少有三種不同的神經發生過程同時發生在相同的大腦區域和發育的同一時刻。
這項工作的結果發表在《Science Advances》雜志上，揭示了通過平行譜系參與神經發生的復雜性。Víctor Borrell解釋說:“我們已經發現，產生神經元有幾種不同的途徑，而且所有的途徑都同時起作用，盡管我們也看到，最終的結果總是一個在那個發育階段具有相似特征和功能的神經元。”
圖1 發育中的哺乳動物大腦皮層中的多個平行細胞系
此外，研究人員還發現，平行譜系的存在與大腦皮層的折疊有關。這篇文章的第一作者Lucía del Valle Antón說:“在這個意義上，一個基本的方面是，形成神經元的‘路線’在同一時間、同一地點工作，但在大腦皮層的數量不同，在腦回和腦溝之間是不同的。”
為了理解這種聯系，研究人員研究了在雪貂大腦中毫無疑問會產生腦回和腦溝的區域的神經元形成，同時，通過使用公共數據庫，他們也能夠分析人類和老鼠大腦中的神經元形成。
研究人員Juan Antonio Moreno Bravo是小腦回路的發育、布線和功能實驗室的負責人，他也參與了這項研究。在研究的過程中，專家們觀察到，盡管這三種譜系在腦回和腦溝區都有功能，但不同的位置主導著不同的過程。
“一開始，皮質是光滑的，但有一個區域會生長很多，隨著它的生長，它最終會形成一個腦回。與此同時，在它旁邊，其他區域會變少，并保持凹陷，形成一個溝，”Borrell說。“腦回和腦溝之間的第一個區別是它的生長速度，這與在那個地方會產生多少神經元有關。例如，在腦溝中，我們發現在這三條‘路線’中，產生較少神經元的那條占主導地位，而在腦回中，相反的情況會發生。”
了解這些具有高分裂能力的新型干細胞的存在，以及并行產生神經元的各種機制，使我們能夠理解導致人類大腦皮層與其他物種相比擴大的過程。
這項研究使科學家能夠以前所未有的細節探索腦回和腦溝中神經元表達的基因。Borrell解釋說:“我們的目的是觀察在我們研究的所有細胞中，哪些細胞表達了在人類畸形中已知的突變基因。我們證實，并非所有這些細胞都表達導致這些大腦畸形的基因。我們觀察到它們主要由新生神經元表達，而不是由祖神經元表達。”
圖2 皮質區域和發育階段GZs的細胞組成相似
沿著這些思路，研究人員強調，盡管在全球水平上具有相同的功能，但在腦回中出生的神經元表達的基因對人類皮層具有腦回至關重要。這表明，當患者由于大腦缺乏腦回而出現畸形時，缺陷特別發生在腦回的神經元上，而不是在腦溝的神經元上。
在這項研究中，研究人員與位于慕尼黑(德國)的ISF干細胞研究所(Helmholtz Zentrum)和馬克斯普朗克生物智能研究所的研究人員合作，研究人員將他們的結果基于轉錄組學水平的單細胞測序，這種技術使我們能夠識別每個細胞中表達的所有基因。
科學家們利用信息學工具分析了數千個細胞，以確定這些細胞的遺傳軌跡及其各自的譜系。在對三個物種的譜系數據進行調查和驗證后，他們觀察到，在人類大腦中，這三個平行的譜系也出現了，類似于在雪貂中觀察到的情況。
然而，在小鼠的情況下，所進行的分析只觀察到神經元產生的單一主要途徑。未來的研究將有必要確定小鼠是由于進化而失去了這些譜系，還是相反，這些“路線”仍然存在，但比例很小，用現有的工具無法檢測到。
參考資料
[1] Multiple parallel cell lineages in the developing mammalian cerebral cortex
 |
 |
 |
| 官網：www.baichuan365.com | 微信服務號：iseebio | 微博：seebiobiotech |
 |
 |
 |
| 商城：mall.seebio.cn | 微信訂閱號：seebiotech | 泉養堂：www.canmedo.com |
相關資訊
- 總亞硫酸檢測試劑盒, Total Sulfite Assay Kit (Enzymatic),貨號：K-ETSULPH
- 酶制劑在常溫運輸時能保持穩定嗎？
- 西寶生物2020年“五一”國際勞動節放假通知
- 脫硫凈化劑系列 - 工業催化劑(1)
- 西寶生物——Wako生物制藥中殘余DNA抽提試劑盒
- VECELL(R)3D細胞培養板
- 超支化不飽和樹脂系列
- Lichenan 地衣多糖/Isolichenan 異地衣多糖 - Elicityl生物質提取葡聚糖產品(4)
- 熱辣推薦|胰蛋白胨&酵母粉-培養基專用原料
- 食品工業中的酶制劑
新進產品
同類文章排行
- 新研究發現產生神經元有幾種不同的途徑
- Nature Microbiology：一種以前未知的免疫反應途徑
- Cell Stem Cell：利用類器官保護癡呆和ALS中受到的腦損傷
- 長壽RNA？Science首次發現了長壽RNA在細胞壽命中的突出作用
- 血液中可溶性免疫檢查點因子作為ICI癌癥免疫治療和評估T細胞衰竭治療效果的潛在生物標志物
- 《Science Advances》CRISPR-Cas9利用低溫休克腫瘤細胞靶向肺癌
- 《Nature Microbiology》出血熱病毒如何進入人體細胞？
- Nature：要想形成長期記憶，必須有DNA損傷和腦部炎癥？！
- 《Nature》新型抗體治療讓衰老的免疫系統恢復了年輕
- 發現阿爾茨海默病的新治療靶點PDE4B 活性降低27%可大大挽救AD小鼠記憶、大腦功能和炎癥
資訊文章
您的瀏覽歷史
