发布时间:2017-07-21 16:49 原文链接: 再生大脑的关键:lunaticfringe基因

  “我们的最初目标是寻找原代神经干细胞选择性表达的基因。依靠向公众开放的表达数据库,我们粗略筛选了750个潜在候选基因。经过艰苦细致的工作,系统地将目标锁定至一个单基因,”德克萨斯儿童医院儿科和神经科助理教授Mirjana Mirjana Maletić-Savatić说。“经过广泛的分析,我们确信一个Notch信号通路成员是神经干细胞的选择性标记物。”

   先前一些动物模型研究表明,Notch信号通路参与干细胞命运调控。根据文章推断,作为神经干细胞选择性标记物和Notch信号通路成员的lunatic fringe很可能是神经干细胞命运的调节因子。这项发现在神经发生领域意义重大,因为成年人海马区(新神经元诞生的部位)Notch信号微调精确机制至今仍毫无头绪。

   lunatic fringe帮助大脑再生 Mirjana Maletić-Savatić和同事们证明lunatic fringe介导了一个神经干细胞维持机制,让神经细胞得以维持最佳数量和终身生产。

  神经干细胞和其后代子细胞在物理上紧密聚集,这方便了神经干细胞和邻近细胞的点对点沟通。有趣的是,科学家们发现lunatic fringe能让干细胞区分和响应周围表达不同标记(Delta标记和Jagged1标记)的细胞。

  当被Delta神经元包围时,大多数神经干细胞处于备用模式,能免受随机激活和不必要的分裂干扰。当神经干细胞与Jagged1神经元开始互通信息时,它们就开始分裂。通过这种沟通模式,每个神经干细胞的分化得到了精细调节,预防了过度分化和过早衰竭。

  “lunatic fringe让神经干细胞能准确决策休眠还是不休眠,继续分裂还是停止分裂,”Mirjana Maletić-Savatić实验室的博后学生Fatih Semerci说道。“我们掌握了一个可以控制神经干细胞命运的明确标示。”

   与年龄有关的智力衰退和精神疾病(如焦虑和抑郁)都跟学习和记忆中枢(海马)神经元新生能力下降有关, 神经元生产受内外因素影响,成人海马神经元的生成研究与许多疾病的新疗法开发密切相关。


相关文章

神经干细胞竞争“上岗”两个基因是“幕后推手”

研究发现,位于金字塔顶端的10%的神经干细胞是“胜者”,它们最终产生了30%—40%的大脑神经元,而位于金字塔底层的10%的神经干细胞只贡献了1%—2%的神经元。值得一提的是,在发育早期被清除掉的干细......

陈旧性脊髓损伤瘢痕清除可激活内源神经干细胞

紫杉醇修饰的生物支架在不同时间点清除瘢痕后移植。内源性神经干细胞可以在第一次清除瘢痕组织后被强烈激活,并有助于生物支架植入后的陈旧性长距离脊髓全横断损伤修复,但是不能在第二次清除瘢痕组织后有效地被激活......

大脑发育过程中神经干细胞不对称细胞分裂的机制

人类大脑发育是一个复杂但是在时空上非常有序的精确组装过程。神经生物学家们近百年来一直致力于弄清楚体内调控大脑及神经系统发育的细胞分子机制。目前已经发现神经干细胞的不对称细胞分裂(Asymmetricc......

瘢痕组织清除内源性神经干细胞有望治愈脊髓损伤患者

脊髓损伤(SpinalCordInjury,SCI)是一种常见的严重中枢神经系统损伤,目前仍是当今医学界的一大难题,同时也是神经科学研究中的重要问题。许多研究发现,急性脊髓损伤后内源性神经干细胞(Ne......

揭露FGF13基因在参与调控海马神经干细胞发育的重要作用

近日,CellReports在线发表了题为《细胞核定位的FGF13异构体通过表观基因组学的机制参与调控出生后小鼠海马的神经发育》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究......

焦建伟团队发现STING信号可调控神经干细胞增殖与分化

      在大脑发育过程中,每个过程都被基因与外部信号之间的相互作用精确地调节,任何异常的刺激均可能改变神经干细胞的命运,进而影响大脑功能......

郑辉课题组揭示阿片类药物与DNA去甲基化酶相互作用机制

3月17日,中国科学院广州生物医药与健康研究院/广州再生医学与健康广东省实验室郑辉课题组在国际学术期刊CellReports在线发表了题为MorphineandNaloxoneFacilitateNe......

神经干细胞“垃圾回收”系统有助于神经元再生

近日,威斯康星大学麦迪逊分校的科学家进行的一项新研究揭示了细胞纤维如何帮助神经干细胞清除受损和结块的蛋白质,并最终促进新神经元的产生。这助理教授DarcieMoore和她的研究生Christopher......

H3K27me3去甲基化酶KDM6家族调控人神经发生的关键作用

中国科学院广州生物医药与健康研究院潘光锦课题组在《自然-通讯》(NatureCommunications)上发表了题为JMJD3andUTXdeterminefidelityandlineagespe......

神经干细胞再生机制揭示

日本理化学研究所一个研究小组最新研究发现,哺乳动物的大脑在形成时,神经干细胞可以灵活地再生“形状”。这一机制的发现,揭示了细胞不为人知的行为。动物大脑发育过程中,产生神经细胞(神经元)和胶质细胞的神经......