Basel大學研究小組6月15日在《Science》雜志發(fā)表文章，腦部遠程連接時，靶向細胞龕內(nèi)離散干細胞池，刺激干細胞分化產(chǎn)生特定嗅球神經(jīng)元亞型，使成人大腦“按需”生產(chǎn)特定類型神經(jīng)元。
干細胞在成年哺乳動物大腦內(nèi)持續(xù)存在，并隨時產(chǎn)生新神經(jīng)元。Basel大學研究小組6月15日在《Science》雜志發(fā)表文章，腦部遠程連接時，靶向細胞龕內(nèi)離散干細胞池，刺激干細胞分化產(chǎn)生特定嗅球神經(jīng)元亞型，使成人大腦“按需”生產(chǎn)特定類型神經(jīng)元。
在動物模型中，F(xiàn)iona Doetsch教授研究小組證明，下丘腦喂食相關(guān)神經(jīng)元能刺激不同類型干細胞增殖和成熟為特定神經(jīng)細胞，響應喂食。
干細胞只存在于腦部幾個重要區(qū)域。zui大的干細胞池位于室管膜下區(qū)，也是嗅球神經(jīng)元的供應區(qū)。在此處，休眠干細胞們緊密地擠在干細胞龕中。外界環(huán)境信號可觸發(fā)干細胞分類。對嚙齒動物而言，每天約有10萬個新神經(jīng)元從干細胞龕遷移至嗅球。
到達鼻子的嗅覺刺激首先傳給嗅球，由嗅球發(fā)送信息給其他大腦區(qū)域。因此，辨別氣味取決于不同嗅球神經(jīng)元之間的連接網(wǎng)絡。
人們知道處于不同位置的干細胞們各司其職，定向分化。但是當新神經(jīng)元不斷產(chǎn)生時，小生境信號是否能控制不同位置的干細胞池呢？
“我們發(fā)現(xiàn)下丘腦和大腦室管膜下區(qū)之間存在遠程分區(qū)連接。饑餓和飽腹感等特定生理狀態(tài)可調(diào)節(jié)并招募特定區(qū)域的干細胞分化為某些神經(jīng)元亞型，”Doetsch解釋道
當動物處于禁食狀態(tài)，下丘腦神經(jīng)細胞活性降低，其靶向干細胞增殖速率也同時降低。當動物被投喂飼料，這些細胞也隨之恢復正常水平。喂食相關(guān)神經(jīng)元活性可控制嗅覺干細胞分裂。
研究人員進一步鑒定了該特定干細胞亞群，能生產(chǎn)嗅球中的深顆粒細胞（deep granule cells）。這項發(fā)現(xiàn)解釋了生物適應環(huán)境的細胞學基礎。
更重要的是，這項發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生一個令人興奮的可能性：來自不同腦區(qū)域的神經(jīng)回路可以調(diào)節(jié)腦內(nèi)干細胞池以響應刺激和機體狀態(tài)。
干細胞zui神的特點是雖然有著zui基本的細胞結(jié)構(gòu)，但沒人知道它們接下來會變成什么細胞/細胞亞型，直到它們遷移到合適的小生境中，才展現(xiàn)具體細胞功能。如果能預測干細胞分化路徑，甚至通過外部行為調(diào)節(jié)它們在體內(nèi)定向分化，將利于很多神經(jīng)疾病的恢復和治療。
