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在你的最后一个神经上:NC国家研究人员推进了对干细胞的理解

北卡罗来纳州立大学的研究人员发现了一种基因,它可以告诉大脑中的胚胎干细胞何时停止产生神经细胞。这项研究在理解神经系统的发展方面取得了重大进展,而神经系统的发展对于解决帕金森氏症、阿尔茨海默氏症和其他神经系统疾病至关重要。

在中枢神经系统中,大部分神经元的产生发生在出生之前,并在出生后停止。但是,科学家们已经确定了大脑核心的特定区域,这些区域将干细胞保留到成年,并继续产生新的神经元。

NC状态研究人员,调查子腔区域,保留干细胞的区域之一,已经鉴定了一种作用作为切换 - 将一些胚胎干细胞转化为不再产生新神经元的成年细胞的基因。使用小鼠进行该研究。这些细胞形成支持成体干细胞的细胞层。当神经发展减速时,称为FoxJ1,称为FoxJ1的基因将在出生时增加其活动。然而,FoxJ1基因未在脑内区的大多数干细胞中被激活 - 其中新神经元继续产生成年。

遗传标记的FoxJ1 +细胞(绿色)在培养皿中。这些细胞分化成与小鼠脑(蓝色和红细胞)中的成人干细胞Niche中的已知细胞类型可区分的独特细胞子集。
遗传标记的FoxJ1 +细胞(绿色)在培养皿中。这些细胞分化成与小鼠脑(蓝色和红细胞)中的成人干细胞Niche中的已知细胞类型可区分的独特细胞子集。

“研究为什么和如何在脑室下区一些干细胞继续产生新的神经元是很重要的,因为对这些细胞如何发挥功能的生物学理解可以有助于新的治疗方法来替代受损或患病的脑组织,希望在那些自己不能做到这一点的区域。”北卡罗来纳州立大学神经生物学助理教授、该研究的资深作者Troy Ghashghaei博士说。“这项研究帮助我们了解大脑发育本身,这是找到治疗许多神经疾病新方法的关键。”

当激活FoxJ1基因时,它产生用作转录因子的蛋白质。转录因子通过细胞的细胞核进行缠绕和关闭其他基因,将胚胎干细胞转化为成人细胞。一些成年细胞将用作干细胞,产生新的神经元,但大多数情况不会 - 而不是用于通过形成干细胞“利基”来支持成人干细胞。该利基具有复杂的蜂窝架构,使成体干细胞在子腔区域中保持活性。

Ghashghaei的实验室现在正在向前发展新的研究,以确定激活FoxJ1基因的原因以及FoxJ1蛋白如何调节其他基因的表达。这种理解将揭示由FoxJ1控制的基因的激活和失活的激活和失活如何协调成人干细胞Niche的发展。Ghashghaei的实验室是最近从国家卫生机构提供资金的收件人,以支持这一研究。

该研究由Ghashghaei实验室成员在NC国家合作,包括研究生Jacquet和Huixuan Liang,Research Associates Raul Salinas-Mondrogan,Blair Therit和Michael Dykstra,以及生物化学本科生Justin Buie。这项工作与辛辛那提儿童医院医院医疗中心,UNC的调查人员合作,在圣路易斯的Chapel Hill和华盛顿大学。本文,“FoxJ1依赖性基因表达是为了将径向胶质胶质胶质胶质细胞分化为外膜细胞和产后脑中的星形胶质细胞的子集,”是目前的期刊上的特色文章发展

- 船员 -

编辑注:这项研究摘要跟随。

“富申草依赖性基因表达是为了将径向胶质胶质细胞分化为外膜细胞和产后脑中的星形胶质细胞的子集”

作者:Benoit V. Jacquet,Raul Salinas-Mondragon,Huixuan Liang,Blair Therit,Justin D. Buie,Michael Dykstra和H. Troy Ghashghaei,北卡罗来纳州立大学;辛辛那提大学Kenneth Campbell;劳伦斯E. Ostrowski,Unc-Chapel Hill;和华盛顿大学的Steven L. Brody。

发表:2009年11月11日,发展

抽象的:胚胎期中枢神经系统的脑室周围表面发生神经元分化。在出生后早期,大脑不同脑室区域的放射状胶质细胞分化为室管膜细胞和星形胶质细胞。然而,驱动这种时间和细胞特异性分化的机制仍在很大程度上未知。在这一研究中,我们发现叉头转录因子FoxJ1的表达是小鼠向室管膜细胞和侧脑室中一小群FoxJ1+星形胶质细胞分化所必需的,这些细胞在侧脑室中形成了一个出生后的神经干细胞生态位。此外,我们发现从干细胞龛中获得的FoxJ1+细胞亚群可以自我更新并具有神经源性潜能。通过对FoxJ1缺失和野生型显微解剖组织的转录组比较,我们确定了在出生后早期发育过程中受FoxJ1调控的候选基因。该列表包括大量的微管相关蛋白,其中一些形成蛋白质复合物,在foxj1依赖纤毛发生期间,可以调节基体到分化室管膜细胞的心室表面的运输。我们的研究结果表明,FoxJ1在大脑中的时间和细胞特异性表达作用于一系列靶基因,以调节室管膜细胞和成体干细胞龛中的一小部分星形胶质细胞的分化。

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