发现脑干细胞的“管家”机制

哥伦比亚大学医学中心(CUMC)的研究人员已经发现了一种控制大脑干细胞保留和释放的分子途径。这一发现为正常和异常的神经发育提供了新的见解，并可能最终导致神经疾病和损伤的再生疗法。这些发现来自于博士的实验室的合作努力。Anna Lasorella和Antonio Iavarone，发表在在线版自然细胞生物学。

这项研究建立在最近的研究基础上，这些研究表明，干细胞驻留在支持和维持它们的特殊利基或微环境中。

“从这项研究中，我们知道，当干细胞脱离它们的生态位时，它们就失去了干细胞的身份，并开始分化为特定的细胞类型，”共同资深作者、医学博士Antonio Iavarone说，他是CUMC的病理学和神经学教授。

“然而，调节干细胞与它们的生态位相互作用的途径还不清楚，”共同高级作者安娜·拉索雷拉(Anna Lasorella)医学博士说，她是CUMC的病理学和儿科学副教授，也是哥伦比亚干细胞倡议的成员。ob体育开户网址

在大脑中，干细胞龛位于邻近的区域心室大脑中充满液体的空间神经干细胞(NSCs)在生态位内被仔细调节，以便释放足够的细胞来填充特定的大脑区域，而有足够的储备。

在之前的研究中，dr。Iavarone和Lasorella的研究重点是一种叫做Id(分化抑制剂)的蛋白质，它可以调节干细胞的各种特性。他们进行了目前的研究，以确定Id蛋白如何维持干细胞的身份。

该团队开发了一种基因改变的小鼠品系，其中Id蛋白在NSCs中被沉默或敲除。在没有Id蛋白的情况下，小鼠出生后24小时内死亡。他们的大脑显示出明显的NSC增殖能力降低，他们的干细胞群是减少了。

对这种小鼠的NSCs的研究表明，Id蛋白直接调控一种叫做Rap1GAP的蛋白质的产生，而Rap1又控制着细胞粘附的主要调节因子之一Rap1。研究人员发现，Id-Rap1GAP-Rap1通路对于NSC的粘附和维持至关重要。“可能还有其他途径参与其中，但我们认为这是关键途径，”Iavarone博士说。“我们有充分的理由相信它也适用于其他类型的干细胞，我们的实验室现在正在研究这个问题。”

“这是一个新的想法，”Lasorella博士补充说。“在这项研究之前，普遍认为NSCs是由生态位成分调节的，可以想象是通过释放化学引诱剂，如细胞因子。然而，我们的研究结果表明，干细胞的特性依赖于这种机制。”

Iavarone博士说，在这些发现能够用于治疗之前，还需要做更多的研究。“多项研究表明，神经干细胞对缺血性中风或神经退行性疾病等损伤有反应。如果我们能够理解如何操纵决定干细胞命运的途径，未来我们可能能够控制NSC的特性用于治疗目的。”

“另一方面，”Lasorella博士补充说，“是要确定大脑中的癌症干细胞中Id蛋白是否也保持了干细胞特性。事实上，正常干细胞和癌症干细胞有共同的特性和功能。由于癌症干细胞很难治疗，识别这些通路可能会为恶性脑肿瘤提供更有效的治疗方法。”

纽约长老会医院/哥伦比亚大学医学中心赫伯特·欧文综合癌症中心主任、医学博士斯蒂芬·g·爱默生补充说:“理解这一通路允许干细胞发展成成熟细胞最终可能会带来更有效、毒性更低的癌症治疗方法。这项美丽的研究为治疗脑瘤开辟了一种完全意想不到的方式。”

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