阐明神经干细胞激活的协调作用

阐明神经干细胞激活的协调作用
左:神经干细胞覆盖成人斑马鱼的脑半球。Center:放大倍数能够鉴定静态(仅限绿色),激活(绿色和洋红色)的干细胞,以及在分化过程中(仅限洋红色)。右:在成年期间由这些干细胞产生的神经元。信用:尼古拉斯司令,劳斯曼妮丝和劳瑞斯 - 崔因,institut pasteur

在所有成年脊椎动物中,可以招募神经干细胞在大脑中产生新神经元。但是,对这些所谓的“激活”过程知之甚少。

科学家们在Zebrafish脊椎动物模型的成年脑中成功地进行了3-D可视化和空间和时间分布分析,在Zebrafish脊椎动物模型的成年脑中成功进行了三维神经干细胞活化的三维可视化和时间分布分析。

他们的研究结果证明了第一个这些的激活事件在时间和空间中协调。特别是,这些结果可能有助于改善我们对脑肿瘤形成期间触发的调控过程的理解。这些调查结果在4月5日公布的2021年期刊上发表细胞的干细胞。

在包括人类的脊椎动物中的许多成年器官中发现的干细胞能够增殖和分化以产生新的功能细胞。例如,脑中的干细胞(神经干细胞)在成年期生产新神经元。大多数情况下,神经干细胞处于休眠状态,称为“静态”。为了产生神经元,因此它们必须首先激活然后划分。这种激活阶段至关重要:它是干细胞募集的先决条件,对它们的存活也至关重要(激活过度耗尽的细胞)和形成的神经元的位置和类型。

对干细胞进行23天的监测,以分析它们的位置、激活事件和分化。这些鱼被麻醉,每3天用双光子显微镜拍摄一次。圆点表示每个细胞的中心,箭头表示正在分裂的干细胞。信贷:巴斯德研究所

在其Niche内,神经干细胞以随机顺序和异步激活并返回到休眠状态,表明这些事件可以在细胞群水平中协调。科学家在Zebrafish神经源性单位在Institut Pasteur选择斑马鱼以测试这一假设,因为斑马鱼成年大脑含有大量,否则类似于哺乳动物干细胞。通过对成鱼的活体(非侵入性)双光子成像,他们能够在数周的时间里拍摄干细胞的生态位,并实时研究每个细胞与相邻细胞之间的激活模式。

在实时和长期计算模拟中进行的空间统计分析和建模证明了由活性细胞产生的抑制相互作用,延迟了几天其它相邻干细胞的活化。通过在体内施用药理分子,科学家们还鉴定了所涉及的分子途径,其被称为陷波信号通路。最后,他们证明这些相互作用使得在时间和空间中使得稳定的神经元生产。

“这是第一次对成年脊椎动物大脑中整个神经干细胞群进行实时和长期成像。这些发现首次证明了脊椎动物的神经干细胞激活事件在利基内的时间和空间中协调,“评论劳埃斯 - 富子,CNRS科学家,研究领先作者,以及在Institut Pasteur的斑马鱼神经生物学单元1。出乎意料的是,这项研究也表明干细胞他们自己参与了这一协调。因此,这项研究促使新概念的出现,其中干细胞群体作为一种动态系统,使得每种单独细胞行为的时尚协调。

这种调节可能发生在含有癌症干细胞的肿瘤质量中,其中观察到各种静态或活化状态的干细胞。这些调节也可能发生在其他成年器官的干细胞群中在紧凑的效力中被发现,例如上皮细胞。


进一步探索

缺乏关键神经肽诱导神经炎性损害神经干细胞并限制新的神经元生产

更多信息:Nicolas Dray等人,神经干细胞命运决定的动态时空协调通过成年脊椎动物大脑的局部反馈发生,细胞干细胞(2021)。DOI: 10.1016 / j.stem.2021.03.014
期刊信息: 细胞干细胞

由...提供巴斯特研究所
引用:浅析神经干细胞激活(2021,4月8日)从//www.puressens.com/news/2021-04-neural-stem-cell.html检索到的神经干细胞激活(2021年4月8日)
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