发布时间:2014-04-16 10:23 原文链接: Science:移植神经细胞命运决定因子

  发表在4月11日《科学》(Science)杂志上的一篇综述将焦点放在了近期的中间神经元移植工作上。来自加州大学旧金山分校的作者们提出,只有起源于内侧神经节隆起的中间神经元能够迁移到大脑皮质。且移植神经元的命运最终并不是很取决于新宿主环境的影响,而是更多地受到供体胚胎内在程序的影响。

  脑组织中的神经细胞在功能上可分为兴奋性主细胞(principal cell)和 中间神经元(interneuron)两类。主细胞合成和释放谷氨酸、整合多元性突触传入并将神经编码传递到下一级神经元或远隔部位的效应器细胞如肌肉和腺体。同一脑部位的兴奋性主细胞通常具有近乎相同或相似的形态结构、电生理学性质以及突触传入和传出。

  中间神经元指的是那些胞体位于兴奋性主细胞周围、轴突分布局限于单一脑区、在功能上对主细胞的兴奋性起调控作用的神经细胞。与那些在形态和电生理学性质相对均一的兴奋性主细胞相比,中间神经元极为丰富多彩。即使在同一脑区,中间神经元在其分布、形态、分子标志、电生理学特征、对兴奋性主细胞的投射等方面也存在明显差异,被称之为中间神经元多样性。

  在Science文章中,作者指出中间神经元产生于外侧神经节隆起(LGE)和内侧神经节隆起(MGE)。中间神经元可通过相当长距离的迁移到达并定位在大脑皮质。一旦它们到达那里,它们会偏向于扩展局部连接。研究人员发现只有来自MGE的中间神经元才能够完成长距离的迁移旅程。当将LGE神经元移植到出生后宿主大脑中仍然紧密地挤成一团,而来自MGE的神经元则散布于整个皮质。

  更重要的是,人们证实移植中间神经元密切遵循细胞内在的程序,而并不依赖于宿主特异性的信号来控制它们的生存和分化。普遍流行的神经营养因子生死竞争观点在此处影响甚小。在从它们的起源地迁移到发育大脑后,年轻的中间神经元到达皮质,分化为各种抑制性神经元细胞类型。大约三分之二的这些细胞会在皮质中生存下来形成局部抑制性回路。胚胎程序引导了中间神经元迁移、存活以及回路集成。

  最后作者们指出,皮质中间神经元是一种异质细胞群,当前对于不同神经元亚型在神经回路中的作用机制仍知之甚少。迄今为止,一些移植研究利用的是包含大量中间神经元混合物的供体细胞群。随着人们更深入地了解中间神经元多样性的潜在机制,或许可以选择或生成只包含特异细胞亚型的供体细胞群。

相关文章

更好模拟和理解人脑,薄如原子的人工神经元面世

来自英国牛津大学、IBM欧洲研究所和美国得克萨斯大学的一个科研团队宣布了一项重要成就:他们通过堆叠二维(2D)材料,开发出一种厚度仅几个原子大小的人工神经元,其能够处理光和电信号进行计算,有望用于下一......

缺乏神经元“修剪”可能会导致脑疾病

复旦大学类脑智能科学与技术研究院青年研究员贾天野领导的一项最大规模的青少年脑部扫描研究发现,许多完全不同的疾病,如抑郁症、恐惧症和注意力缺陷多动障碍,可能都有相同的潜在原因——大脑神经连接“修剪”的延......

清华大学成立器官移植与仿生医学研究院

中新网北京4月13日电(韩冬野李牧汤睿于里涵)清华大学建校112周年之际,清华大学揭牌成立“器官移植与仿生医学研究院”(简称“移植仿生院”),由著名肝胆外科和肝脏移植专家董家鸿院士担任院长,将推动器官......

Aβ寡聚体与神经元作用机制研究获进展

中国科学院重庆绿色智能研究院与重庆大学、中科院上海高等研究院和上海交通大学等合作,在Aβ42寡聚体与神经元作用机制研究中取得进展。Aβ42寡聚体可以引起神经元的功能缺失,从力学生物学的角度研究其作用机......

刘明院士团队:自旋神经形态器件研究新进展

生物启发脉冲神经网络架构有望通过模拟人脑的高算力、高并行度、低功耗等特性,解决冯·诺依曼架构存储墙和能效瓶颈等问题。然而,面向构建脉冲神经网络的神经形态硬件的研究尚处于探索阶段,基于传统CMOS的神经......

3016个神经元和54.8万个突触,首张昆虫大脑图谱绘就

图片来源:EyeofScience/SciencePhotoLibrary科学家绘制了第一张完整的昆虫大脑图谱,包括所有神经元和突触。这是理解大脑如何处理感官信息流并将其转化为行动的里程碑式成就。相关......

肾移植供体突破低龄低体重极限

肾移植是目前治疗终末期肾病的重要方式。其中,儿童捐献也是重要的供体来源,但由于外科手术复杂、移植物早期功能相对受限、术后并发症发生率高等原因,体重低于5公斤的新生儿乃至婴儿供肾移植开展较少。近年来,上......

感觉神经元的过度机械传导会导致关节挛缩

近日,美国斯克利普斯研究所ArdemPatapoutian及其小组发现,感觉神经元的过度机械传导会导致关节挛缩。这一研究成果于2023年1月13日发表在国际学术期刊《科学》上。研究人员表示,远端关节挛......

更逼真人工有机神经元问世

瑞典林雪平大学研究人员创造了一种人工有机神经元,能逼真模仿生物神经细胞的特征。这种人工神经元可刺激自然神经,使其成为未来各种医学治疗的有前途的技术。相关研究发表在最近的《自然·材料》杂志上。新开发的人......

神经元调节反应敏感度机制发现

科技日报柏林12月10日电(记者李山)近日,德国波恩大学领导的科研团队揭示了大脑中的神经元调整反应敏感度的机制。他们发现一种特殊酶可调控中间神经元,进而独立调节神经细胞对传入信号的反应敏感度。相关成果......