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研究发现指导神经干细胞迁移的关键蛋白
【字体: 大 中 小 】 时间:2002年03月20日 来源:
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[生物通讯]神经干细胞是大脑这个复杂的器官应答环境刺激以使我们学习新技巧、解释新信息和重新考虑旧想法时,神经线路持续布线和重新布线过程所需新“零件”的现成供给品。
但如果这些神经干细胞不能迁移到正确位置,分化成正确的神经元形式,那么我们的认知和心理功能就会发生故障。
伊利诺斯大学的研究人员发现成人大脑中一种叫做reelin的功能未知的蛋白,在大脑编辑新信息时负责指导神经干细胞迁移到大脑中合适的位置。有关研究结果发表在3月19日期的美国《国家科学院学报》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。
“神经干细胞是大脑中各种类型细胞的先祖。”研究的主要作者、精神病学助教Kiminobu Sugaya解释说。“受未知环境暗示或因素诱发,它们迁移到大脑的特定区域,变成神经胶质细胞或神经元,形成成人大脑复杂神经网络的各个连接点。
在这项研究中,研究人员将人类神经干细胞分别移植到正常小鼠和失去产生reelin蛋白(在小鼠中因引起小鼠特殊的蹒跚步伐而称为"reeler(蹒跚者)")能力的小鼠大脑的一个称为脑室的空白区域。
“在蹒跚的小鼠中,神经干细胞迷失了方向。”Sugaya 说:“它们没能成功迁移到目的地。”
而在正常小鼠中,神经干细胞则成功迁移到大脑的“中央处理器”--海马区、控制嗅觉的嗅叶和负责诸如学习、记忆、感知和解决问题等高级精神活动的大脑皮层。一旦定居在这些区域,神经干细胞就分化成能够在新环境中执行功能的成熟细胞。
“我们在正常小鼠中观察到神经干细胞完美而系统的迁移和分化图景。”Sugaya说。
这项发现意义重大,这不仅是因为它是首次明确识别出reelin 蛋白在成人大脑中的作用,而且还因为发现揭示了精神分裂症一个可能的分子机制。精神分裂症是一种精神疾病,病征为曲解现实、思维混乱和感情平淡。
在早先的精神分裂症病人死后尸检大脑解剖研究中,文章的合著者伊利诺斯大学精神病学研究院的科学主任Erminio Costa曾发现,这些病人大脑中reelin的含量只有正常人大脑的一半。而且,对确诊患有严重精神紊乱的60名病人死后的大脑盲检研究中,Costa 能够通过检测大脑中的reelin含量而正确识别出哪些是精神分裂症病人。
“也许在缺少reelin的精神分裂症病人中,其大脑的神经干细胞无法形成正确的神经线路。”Kiminobu Sugaya说:“结果,病人的感知和思维能力就瓦解了。”
生物通摘译自BIO.COM