华裔夫妻最新Cell文章获干细胞新发现

　　

生物通报道：来自约翰霍普金斯大学医学院的宋红军（Hongjun Song）和明国丽（Guo-Li Ming，音译）研究组研发了一种遗传标记新方法，分析自我更新，多能性成人神经干细胞特征，这将有助于更深入了解成人神经干细胞，这一研究成果公布在Cell杂志上。

领导这一研究的是宋红军和明国丽夫妻，他们早在北京大学读书的时候就已经相恋了，现在在事业上两人又相辅相成，共同在神经科学研究方面取得了一个又一个的成就。宋红军教授近年来也回国支持国内科学研究，今年清华大学干细胞与再生医学中心成立，他与美国Stowers研究所的解亭教授就共同为这一中心牵头组建了一支杰出青年科学家核心团队。

神经细胞和神经胶质瘤细胞在成年哺乳动物大脑中的不同区域发育形成，目前围绕这一方面有一个基础问题未得到解决，这就是细胞发育是来源于不同系的祖细胞，还是来源于自我更新，具有多能性的神经干细胞。

在这篇文章中，研究人员发展了一个遗传标记新方法，可以帮助追踪成体小鼠海马齿状回（dentate gyrus）中的单个静态的，能表达巢蛋白的放射状胶质细胞样细胞（radial glia-like，RGL）前体。这种克隆分析方法能识别出RGL活化多个模式，包括对称的，和不对称的自我更新。

研究人员发现体内长时程谱系追踪能揭示包括RGL(s)，神经元和星形胶质细胞在内的克隆比例，分析来自自我更新和多谱系分化的个体RGLs的情况。这些研究结果都表明RGLs是自我更新，多能性神经干细胞，这一研究也为了解成人神经干细胞提供了重要资料。

宋红军和明国丽夫妻长年从事神经科学研究，他们在DISC基因研究方面获得了许多重要的研究成果，这两位科学家2007年发现了精神分裂症和其他情绪障碍的一个重要风险因子在正常成熟大脑中的作用。这种基因就是disc1（编码DISC1蛋白），它编码一种在成熟大脑中充当新生神经细胞的一类“音乐指挥棒（musical conductor）”，指导新细胞达到适当的位置，以使它们能够完美地整合进我们复杂的神经系统中。如果DISC1蛋白不能正常工作，那么新的神经元就会无法融入神经系统“大家庭”。

这一研究组在多个杂志上发表了DISC基因研究成果，他们曾发现在成年人海马体新形成的神经元中抑制DISC1基因表达，将导致AKT过度活跃，而AKT基因是一种与精神分裂症相关的基因。进一步研究表明，抑制DISC1基因或基因改良AKT信号所导致的神经细胞发育异常，可以通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白进行改善。这项研究成果表明DISC1基因的又一重要作用：破坏DISC1基因表达将导致新生神经元发生错误的迁移和定位，并最终导致海马体神经细胞出现病理性混乱。

（生物通：万纹）

原文摘要：

In Vivo Clonal Analysis Reveals Self-Renewing and Multipotent Adult Neural Stem Cell Characteristics

Highlights
Individual adult radial glia-like cells self-renew and generate neurons and astrocytes
Adult neural stem cells exhibit multiple modes of self-renewal in vivo
Radial glia-like cells display heterogeneous behavior in the adult brain
PTEN regulates quiescence, differentiation, and maintenance of adult neural stem cells

Summary
Neurogenesis and gliogenesis continue in discrete regions of the adult mammalian brain. A fundamental question remains whether cell genesis occurs from distinct lineage-restricted progenitors or from self-renewing and multipotent neural stem cells in the adult brain. Here, we developed a genetic marking strategy for lineage tracing of individual, quiescent, and nestin-expressing radial glia-like (RGL) precursors in the adult mouse dentate gyrus. Clonal analysis identified multiple modes of RGL activation, including asymmetric and symmetric self-renewal. Long-term lineage tracing in vivo revealed a significant percentage of clones that contained RGL(s), neurons, and astrocytes, indicating capacity of individual RGLs for both self-renewal and multilineage differentiation. Furthermore, conditional Pten deletion in RGLs initially promotes their activation and symmetric self-renewal but ultimately leads to terminal astrocytic differentiation and RGL depletion in the adult hippocampus. Our study identifies RGLs as self-renewing and multipotent neural stem cells and provides novel insights into in vivo properties of adult neural stem cells.