医学进展
2013年03月号
医学进展
医生日记

神经回路机制调控成人休眠神经干细胞命运

    最近研究已经证实,在成年小鼠海马区域表达巢蛋白(nestin)的放射状胶质样细胞(RGLs)是休眠的神经干细胞。成人神经发生是起源于特化微环境小龛(nich)中的神经干细胞。神经元活性和感受被认为对这一局部微环境具有影响,调控了成人神经发生的多个阶段,例如,从神经祖细胞增殖到新神经元成熟、突触电位整合和存活等。然而目前并不清楚局部神经回路机制对于成人神经干细胞是否存在直接的影响。近日约翰霍普金斯大学的研究人员揭示,在小鼠大脑中的神经回路机制调控了成年休眠神经干细胞的命运。

    研究人员揭示,神经递质γ-氨基丁酸(neurotransmitter γ-aminobutyric acid,GABA)通过γ2亚单位包含的GABAA受体可以激活成年小鼠海马区域表达巢蛋白的放射状胶质样休眠神经干细胞(radial glia-like quiescent neural stem cells,RGLs)。包含γ2的GABAA 受体在维持成年神经干细胞休眠状态中发挥了细胞自主性作用。研究人员在成年小鼠海马齿状回单个放射状胶质样细胞中敲除γ2,并对其进行克隆分析。分析证实,放射状胶质样细胞快速退出了休眠状态,促进了对称自我更新。研究人员发现,RGLs非常接近表达67-kDa谷氨酸脱羧酶(67-kDa glutamic acid decarboxylase,GAD67)的小清蛋白阳性(parvalbumin-expressing,PV+)的中间神经元末端,并对这些神经元释放的GABA有反应。

    研究人员还证实,神经干细胞的休眠和激活状态之间的选择是由成年齿状回中PV+中间神经元活性的光遗传控制的,而不是由生长抑素表达或血管活性肠肽(vasoactive intestinal polypeptide,VIP)表达的中间神经元活性控制的。此外,在社会隔离之后,PV+中间神经元活性可修复RGL休眠。

    该研究确定了隔细胞-信号-受体三位一体,揭示局部神经回路机制,该机制调控休眠成年神经干细胞的激活和自我更新,对神经元活性和感受做出反应。(作者:马驰)

参考文献:《Nature》2012;489:150-155

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