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Nature子刊發現向干細胞下達指令的神經元
2014-6-4 閱讀(665)
杜克大學的研究人員發現，成體大腦中的一種新型神經元具有告知干細胞生成更多新神經元的能力。盡管他們的實驗尚處于早期階段，這些研究結果為大腦有可能從內部修復自身開啟了誘人的可能。研究結果發表在6月1日的《自然神經科學》（Nature Neuroscience）雜志上。
細胞生物學、神經生物學和兒科學助理教授Chay Kuo博士說，一段時期以來神經科學家們一直懷疑：大腦具有引導新神經元生成的能力，但卻難于確定這些指令來自何處（延伸閱讀：Nature新文章解析干細胞活性調控機制 ）。
在一項小鼠研究中，他的研究小組發現在鄰近于紋狀體的，成體大腦腦室下區（subventricular zone，SVZ）神經發生微環境中存在一些從前未知的神經元細胞群。這些神經元表達膽堿乙酰轉移酶(ChAT)，ChAT是生成神經遞質乙酰膽堿的必要條件。借助于光遺傳學工具，研究人員能夠用激光上下微調這些ChAT+神經元產生神經沖動的頻率，他們可以看到在大腦中神經干細胞增殖所發生的明顯改變。
Kuo說，成熟ChAT+神經元細胞群只是與干細胞發生對話，告知它們提高新神經元生成的一個從未描述過的神經回路的一個組成部分。研究人員還不清楚這一回路的所有組成元件，或是它所利用的密碼，但通過控制ChAT+神經元的信號，Kuo和同事們確定了這些神經元是控制SVZ微環境新神經元生成的必要及充分條件。
Kuo說：“我們一直在致力確定在成體大腦中神經發生的維持機制。揭示出這一隱秘的關口——能夠直接引導干細胞生成更多未成熟神經元的神經回路，非常出乎意料也令我們感到興奮。這一令人著迷尋寶游戲在許多時刻似乎走到了盡頭。”
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利用全細胞記錄技術和一些生物化學實驗，研究人員揭示出SVZ神經干細胞直接響應局部乙酰膽堿釋放，以及成纖維細胞生長因子受體激活，提高了神經母細胞生成。
這些研究結果揭示了一個從前未知的關口，其將SVZ神經發生與神經元活性依賴性控制到一起，從而為在健康和疾病狀態下調控神經再生能力帶來了可能性。
