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Cell Stem cell:科學家發現腦膜存在神經干細胞

來源:神經科學臨床和基礎 作者: 2017-1-18
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摘要: 成年神經干細胞是否再生仍舊存在爭議。盡管已經有很多的證據支持在海馬齒狀回、腦室下區、紋狀體等區域存在神經再生,而且內源性的神經祖細胞在腦損傷時會遷移到損傷部位參與神經修復。神經祖細胞一直是研究熱點,因為對于臨床的誘惑太大,很多神經系統疾病都期待于神經干細胞的治療,如腦損傷、脊髓損傷、神經變性病、脫......


成年神經干細胞是否再生仍舊存在爭議。盡管已經有很多的證據支持在海馬齒狀回、腦室下區、紋狀體等區域存在神經再生,而且內源性的神經祖細胞在腦損傷時會遷移到損傷部位參與神經修復。神經祖細胞一直是研究熱點,因為對于臨床的誘惑太大,很多神經系統疾病都期待于神經干細胞的治療,如腦損傷、脊髓損傷、神經變性病、脫髓鞘疾病等。

今天介紹的這項研究發現了在圍生期大腦的腦膜上也存在神經祖細胞,而且這種神經祖細胞能夠遷移到皮層形成成熟的功能性神經元。

首先,研究人員采用慢病毒表達的 CherryRed 標記腦膜的干細胞,然后觀測這些細胞在腦室下區、皮層的分布。他們發現隨著時間的推移,腦膜上 CherryRed 標記的細胞會逐漸的出現在 SVZ 和皮層。需要注意的是 CherryRed 并不標記腦實質和室管膜細胞,這是研究的前提。

空間解剖學證據:接下來,研究人員研究了到底這些腦膜細胞是如何遷移到皮層的,他們發現了這些細胞經過側腦室的脈絡組織進行遷移。

時間動態遷移證據:研究人員對這類腦膜細胞在何時遷移到皮層的問題進行了研究。發現了這類細胞在胚胎發生的 14.5 和 16.5 天產生,之后保持靜息狀態,而在出生后第 1 天逐漸遷移到皮層,而且以 III、IV 層為主。此外,這些腦膜中遷移來的細胞還表達 DCX、NeuN 和 Satb2 等神經元和神經祖細胞的標記物。

功能學證據:經電生理學研究,研究人員進一步發現這些腦膜細胞具有發放動作電位的特性,而且其動作電位的屬性跟正常的皮層神經元還不一樣。

起源探索 1:那到底這些腦膜細胞是一類神經細胞呢?研究人員使用了 GLAST-YFP、Nestin-YFP、PDGFRss-YFP 三個轉基因小鼠品系,證明在胚胎第 13.5 天時,16.5% 的腦膜遷移來的神經元來自于腦膜上的 Radial-Glia(GLAST + 或 Nestin+),而大部分來自于 PDGFRss+ 系的祖細胞。

分子表達譜證據:研究人員接下來使用轉錄組學進一步研究了這些腦膜細胞來源的神經球所具有的轉錄產物,發現其主要與神經元來源的祖細胞相似。

分子表達譜證據 2:研究人員采用單細胞 RNA-seq 進一步證明,這些腦膜細胞具有 Radial Glia 樣和神經元樣的表達譜。

總結

這項研究表明,在胚胎發生過程中,腦膜中存在神經祖細胞,且這些祖細胞能夠在出生后第一天能夠逐漸遷移到皮層,參與皮層的神經發生。


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